EP3954462A1 - Comminuting device with cooling device and method of operating the same - Google Patents

Comminuting device with cooling device and method of operating the same Download PDF

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EP3954462A1
EP3954462A1 EP21187763.4A EP21187763A EP3954462A1 EP 3954462 A1 EP3954462 A1 EP 3954462A1 EP 21187763 A EP21187763 A EP 21187763A EP 3954462 A1 EP3954462 A1 EP 3954462A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coolant
comminuted
comminution
rotor
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21187763.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Marcel Udert
Martin Baldus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vecoplan AG
Original Assignee
Vecoplan AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vecoplan AG filed Critical Vecoplan AG
Publication of EP3954462A1 publication Critical patent/EP3954462A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/14Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within horizontal containers
    • B02C18/148Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within horizontal containers specially adapted for disintegrating plastics, e.g. cinematographic films
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C25/00Control arrangements specially adapted for crushing or disintegrating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
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    • B02C23/00Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/18Adding fluid, other than for crushing or disintegrating by fluid energy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B02C18/06Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/16Details
    • B02C18/18Knives; Mountings thereof
    • B02C2018/188Stationary counter-knives; Mountings thereof

Definitions

  • the invention relates to a comminution device, in which a comminution rotor is mounted on a machine frame and has a plurality of comminution tools on its circumference, the comminution rotor being arranged in a comminution chamber accommodating comminution material and being designed to comminute the material in the comminution chamber, further comprising a Coolant device which is designed to introduce a liquid, water-based coolant into the comminution space and comprising a control device for controlling the coolant device in order to adjust a rate at which the coolant is introduced into the comminution space.
  • Such crushing devices are well known in the field, in particular in the crushing of plastic materials, for example for the recovery of production residues or the recycling of plastic materials.
  • cooling of the material during the comminution process is necessary in order to prevent the process heat acting on the material to be comminuted during the comminution process from causing the material to become too hot, which under certain circumstances could affect the comminution process itself, which could result in cutting, breaking and/or tearing of the material requires, makes it more difficult or even causes an undesirable phase transition of the comminuted material, which can make subsequent further processing of the material to be ground more difficult or impossible.
  • Such a conventional comminution device which is set up to cool the material to be comminuted during the comminution process, is disclosed in the published application, for example EP 1 364 713 A2 described. It is taught how to use a gas such as compressed air and/or a liquid such as cold water as a cooling medium in order to dissipate the process heat generated and thus prevent temperatures of the comminuted material being generated during the comminution process that are not conducive to this.
  • the used, heated cooling medium is usually disposed of by removing the comminuted material or by using a separate device which, for example, leads the cooling medium through an external heat exchanger and makes it available for reuse in a closed circuit.
  • the object of the present invention is to at least partially eliminate the described disadvantages of conventional comminution devices according to the prior art.
  • This object is achieved by a comminution device having the features of claim 1.
  • the comminution device according to the invention has a comminution rotor, which is mounted on a machine frame and has a plurality of comminution tools on its circumference, the comminution rotor being arranged in a comminution space that accommodates the material to be comminuted and designed to comminute the material in the comminution space, with a Coolant device is provided, which is designed to introduce a liquid coolant having a water content of at least 80% into the crushing chamber.
  • the comminution device has a control device for controlling the coolant device for setting a rate of introduction of the coolant into the comminution space.
  • the comminution device according to the invention is characterized in that the control device is set up and configured to adapt an introduction rate of the liquid, water-based coolant into the comminution process or the comminution space in which the comminution process takes place to an operating parameter dependent on the throughput of the material to be comminuted adapt the device, in particular a volume throughput, a mass throughput of the material to be comminuted and/or a drive power of a rotor drive, in particular a drive motor of the rotor, in such a way that more than 60% of the cooling capacity introduced into the material to be comminuted or the comminution space is cooled by the latent heat of the liquid, water-based coolant is provided.
  • the specified throughput of the material to be comminuted, to which the introduction rate of the coolant is adjusted can be the throughput
  • the comminution device is based on the fundamental idea of designing a coolant device with appropriate control in such a way that a water-based liquid coolant is introduced into the comminution space in which the comminution process takes place and process heat is generated by the comminution process in such a way that the cooling capacity is essentially, in particular in a predominant proportion, is provided by the latent heat of the water-based coolant, so that an effective process heat removal can be provided with comparatively little coolant input, without increased temperatures of the comminuted material resulting, which can be detrimental to further processing of the comminuted material.
  • the inventive Crushing device be designed and controlled so that at any time so much coolant is fed into the comminution process that an optimal cooling performance is provided and at the same time the coolant is essentially completely expelled by transition into the gaseous phase by evaporation or evaporation from the material during comminution will.
  • the described control of the cooling device makes it possible to avoid an operating situation in which too much coolant is introduced into the comminution chamber, with the result that an increased proportion of cooling is provided by the coolant in the liquid aggregate state and thus a lower conversion of coolant into the vapor phase he follows.
  • the comminution device designed according to the invention in one embodiment particularly thermally sensitive materials, for example plastic plates, can be comminuted in one stage to a small grain size, for example ⁇ 12 mm, without subsequent comminution, for example in cutting mills, being necessary.
  • the comminution device according to the invention can ensure a high level of process reliability; moreover, the efficiency of the comminution device according to the invention can be improved compared to the conventional comminution device, which enables an increase in the material throughput with the same rotor drive power.
  • the effective cooling of the material to be comminuted provided by the comminution device according to the invention can lead to a reduction in the wear of the comminution tools on the rotor or counter-knife(s) attached to the machine frame due to the reduced friction and thermal stress on the components.
  • Another significant advantage of the crushing device according to the invention The comminution devices according to the prior art can consist in the omission of additional units for disposal of the used, heated cooling medium; moreover, the quantity of the cooling medium can be greatly reduced in the comminution device designed according to the invention.
  • water-based liquid coolant here means a coolant that essentially means water with a weight proportion of more than 80%, in particular more than 90%.
  • the coolant can also consist entirely of water without any additives.
  • a water-based coolant with additives for example, a soap additive can be added to the coolant in order to produce a washing process on the material at the same time as the cooling.
  • cooling capacity introduced into the comminution space or “cooling capacity introduced into the material to be comminuted” can mean the cooling capacity provided by the coolant, which is absorbed by the material to be comminuted or the comminuted material, and thus leads to a reduction in the temperature of the material.
  • the cooling device or coolant device of the comminution device according to the invention can expediently have a coolant connection for connection to a coolant network such as a water supply network or a coolant reservoir include.
  • a coolant network such as a water supply network or a coolant reservoir include.
  • the comminution device according to the invention can comprise a valve device for controlling the introduction, with which the introduction rate of the liquid, water-based coolant is controlled.
  • a coolant pump can be included in order to set the specified introduction rate of the coolant, possibly in conjunction with a valve device, eg by determining the mass flow or volume flow of the coolant in the comminution process.
  • mixing space can include an introduction space for receiving the material to be comminuted, including the construction space of the rotor. It can also be provided that this comminution space can be changed, for example, by a feed device such as a drivable slide of a feed device, in particular for moving material to be comminuted in the direction of the comminution rotor. It can also be provided according to the invention that the material to be comminuted can be introduced into the comminution chamber via a feed hopper, with a feed device also being able to be included in this embodiment.
  • introduction of the liquid, water-based coolant into the comminution process can be carried out continuously or intermittently, with the statement "introduction rate of the coolant” or “quantity throughput of the comminution material” relating to a given period of time.
  • This period of time can be, for example, in the range of seconds or also in the range of minutes.
  • the control device is set up and configured to adapt the introduction rate of the coolant to the throughput of the material to be comminuted in the comminution process in such a way that more than 70% or more than 80%, in particular more than 90% of the coolant introduced changes from the liquid to the vapor phase when cooling the comminuted material or the comminuted material.
  • the control device can be set up and configured to control the feeding rate in such a way that a predetermined degree of moisture content of the comminuted material is not exceeded or the degree of moisture content of the comminuted material is within a specified degree of moisture content range.
  • This upper limit can correspond, for example, to a processing moisture content that specifies a maximum possible degree of moisture content in the comminuted material, for example a plastic granulate, at which the quality of the molded parts or semi-finished products formed therefrom is still assured.
  • a usually permissible water content for processing plastics such as PE, PB, PA, PET can be around 0.02 to 0.1% by weight, which can be maintained for the comminuted material with the comminuting device according to the invention.
  • the comminution device can expediently have at least one moisture sensor for detecting the degree of moisture in the comminuted material, in which case the control device can be designed to control a predetermined desired degree of moisture or a predetermined desired moisture range of the comminuted material with a manipulated variable that defines the introduction rate of the coolant or to regulate.
  • a manipulated variable can include, for example, a control signal for a valve device and/or a coolant pump of the cooling device.
  • the comminution device has at least one temperature sensor for detecting a temperature of the comminuted or partially comminuted material in the comminution chamber and/or for detecting a temperature of the comminuted material Goods outside the comminution chamber, wherein the control device is designed and set up to control or regulate the comminuted material to a predetermined target temperature or a predetermined target temperature range with a manipulated variable that defines the introduction rate of the coolant.
  • This manipulated variable can be identical to the manipulated variable specified above for controlling the degree of moisture in the comminuted material.
  • the at least one temperature sensor for detecting the temperature of the comminuted material in the comminution chamber can be designed and arranged to detect the temperature of the comminuted material in the area of the comminution process, i.e. in an area of the comminution device in which the comminution process takes place, for example in the area of the rotor, under certain circumstances in the area of stationary to the machine frame arranged counter knives, since the comminution of the material to be comminuted takes place predominantly in these areas.
  • At least one temperature sensor can be arranged and configured to record the temperature of the material to be comminuted that is still in the comminution process between the sieve and the rotor, i.e. within the comminution space . It is possible that at least one temperature sensor is arranged and designed to record the temperature of the comminuted material that has moved out of the effective range of the comminution rotor and thus out of the comminution chamber, for example after the comminution process was guided or fell down onto a conveyor belt arranged under the rotor.
  • the comminution device has at least one temperature sensor for detecting a temperature on the rotor, in particular a temperature in the area of one or more Includes comminution tools, wherein the control device is designed to regulate to a predetermined target temperature or a target temperature range of the rotor with a manipulated variable that defines the introduction rate of the coolant.
  • the regulation includes at least the temperature and the degree of moisture of the comminuted material as control variables and is designed as a multivariable regulation, the respective setpoint value or setpoint range of the comminuted material being linked to a manipulated variable that determines the introduction rate of the coolant is regulated.
  • the cooling device of the comminution device can comprise a connection device for connection to a coolant line network and/or for connection to a coolant reservoir as well as a coolant nozzle device comprising at least one coolant nozzle for introducing coolant into the comminution process or the comminution space, wherein the Control device for controlling the introduction rate of the coolant into the comminution chamber can be designed to control or set at least one flow valve of the coolant and/or at least one coolant pump.
  • the manipulated variable can be a control signal for a coolant flow valve or a coolant pump, for example.
  • the manipulated variable can be designed to carry out a two-point control, i.e. in this case a flow valve or a valve device can be opened or closed or a coolant pump can be switched on or off.
  • provision can also be made for the manipulated variable to be changed continuously, for example by providing corresponding control signals from the control device in order to continuously adjust the flow through the valve or the valve device or the pump capacity of the coolant pump.
  • a flow rate sensor can expediently be provided for detecting the introduction rate of the coolant.
  • the coolant In order to convert the highest possible proportion of the coolant introduced into the comminution process or the comminution space into the gaseous phase, provision can be made for the coolant to be finely distributed in the comminution process or to introduce the crushing space, in particular in the form of a uniform nebulization, in order to bring about the lowest possible temperature of the crushed material and the lowest possible degree of moisture in the crushed material.
  • the coolant nozzle device has a plurality of nozzles arranged at a distance from the longitudinal axis of the rotor on the machine frame of the comminution machine, it being possible for these nozzles to be arranged above the rotor in the installed position, so that the liquid coolant introduced is due to of its weight in the direction of the rotor or in a section in the area of the rotor, in which the respective comminution process essentially takes place.
  • the coolant nozzle device can also be made for the coolant nozzle device to have a plurality of nozzles arranged at a distance from the longitudinal axis of the rotor on the circumference thereof for introducing the water-based coolant, it being possible for the nozzles to be aligned in the radial direction with respect to the rotor.
  • a nozzle device that discharges coolant continuously in the longitudinal direction of the rotor can also be used.
  • the coolant nozzle device is designed to apply the coolant to the rotor and/or to the material to be comminuted.
  • one or more nozzles can be directed towards the rotor and/or one or more nozzles can be directed towards the material to be comminuted in the area of the rotor.
  • aligned means an orientation for dispensing the liquid coolant in the direction of the rotor or the material to be comminuted or partially comminuted.
  • the coolant nozzle device is designed and set up to inject the aqueous coolant in the form of a water mist into the comminution process, in particular onto the rotor and/or the to introduce comminuted material in the area of the rotor, the water mist droplets having a diameter of ⁇ 100 ⁇ m, in particular ⁇ 50 ⁇ m.
  • corresponding nozzles for introducing the liquid coolant can be designed to atomize the coolant so that the specified droplet size results.
  • the comminution device has a suction device which is designed for at least partially sucking off the coolant vapor developing during the cooling of the comminuted material , especially water vapor.
  • a suction device which is designed for at least partially sucking off the coolant vapor developing during the cooling of the comminuted material , especially water vapor.
  • the comminution device can have at least one moisture sensor for detecting the degree of moisture in the material to be comminuted, in particular outside the comminution space, and the control device can be designed depending on this as a further control variable to regulate the introduction rate for the coolant introduced into the comminution process.
  • the material to be comminuted is fed uniformly to the rotor, for example by means of a feed device acting over the effective width of the rotor, and the coolant device is designed via which Entire effective width of the rotor arranged material to be comminuted to provide an introduction of the coolant, in particular a uniform introduction over the effective width of the rotor.
  • the object specified above is also achieved by a method for cooling material to be comminuted and/or material that has been comminuted in a comminution device which is designed to carry out a comminution process in which comminution material located in a comminuting chamber of the comminution device is comminuted by means of comminution tools attached to the circumference of a comminution rotor is comminuted, wherein during the comminution process a water-based liquid coolant comprising at least 80% water is introduced into the comminution space or into the comminution process taking place in the comminution space.
  • the method according to the invention is characterized in that an introduction rate of the coolant in the comminution process is adapted in such a way to an operating parameter of the device that is dependent on the throughput of the material to be comminuted, in particular a volume throughput of the material to be comminuted, a mass throughput of the material to be comminuted in the device, and/or a drive power of the rotor drive that more than 60% of the cooling capacity introduced into the shredded material provided by the latent heat of the water-based coolant.
  • the water-containing coolant can be introduced into the comminution process or the comminution space continuously or discontinuously.
  • this introduction rate is adapted to an operating parameter dependent on the throughput of the material to be comminuted, i.e. to the quantity of the material to be comminuted.
  • the rate at which the coolant is introduced can be adapted in such a way that more than 70%, in particular more than 75%, preferably more than 80% of the cooling capacity introduced into the material to be comminuted or into the comminution space is provided by the latent heat of the coolant introduced will.
  • the introduction rate of the coolant is adapted to the throughput of the comminuted material in the comminution process in such a way that more than 80%, in particular more than 90% of the coolant introduced changes from the liquid to the vapor phase when cooling the material to be comminuted or the comminuted material.
  • the cooling capacity must be provided by the coolant:
  • Q ⁇ material m ⁇ material ⁇ c material ⁇ T output ⁇ material ⁇ T input ⁇ material
  • dQ material /dt the thermal output introduced into the comminuted material
  • dm material /dt the mass throughput of the material to be comminuted
  • Cp material the specific heat of the material to be comminuted.
  • 100% of the thermal output introduced into the material to be comminuted during the comminution process is compensated by using the latent heat of the coolant during the transition to the vapor phase.
  • the cooling by the occurrence of the latent heat accounts for more than 86% in the example described.
  • the introduction rate of the coolant in the comminution process depends on the physical properties of the material to be comminuted, in particular the specific heat capacity, a transition temperature such as a melting temperature or a self-ignition temperature and must therefore be matched to the material in question.
  • a temperature of the comminuted material can be measured and regulated to a predetermined target temperature or a target temperature range of the comminuted material with a manipulated variable that determines the rate of introduction of the coolant.
  • a desired temperature can, for example, be below a melting temperature which, depending on the application, must be avoided during the comminution process in order not to make subsequent further processing more difficult, for example.
  • an actual temperature of the comminuted material can be measured and, if a specified temperature threshold is exceeded, the feed rate of the coolant can be increased, with preference being given to controlling to a specified target temperature with a manipulated variable that defines the feed rate of the coolant, for example a signal for operating a coolant pump and /or a coolant valve.
  • a manipulated variable that defines the feed rate of the coolant for example a signal for operating a coolant pump and /or a coolant valve.
  • the introduction rate of the coolant is recorded, for example by measuring the mass or volume throughput of the coolant, from which the introduction rate can be determined, in particular calculated.
  • a degree of moisture in the comminuted material is measured and adjusted to a specified target moisture level or a target moisture range of the comminuted material with a die Feed rate of the coolant defining manipulated variable is regulated. It can also be useful to measure the degree of moisture in the material to be comminuted, i.e. before the comminution process, with this measurement also being included in the regulation described.
  • both the temperature and the degree of moisture of the comminuted material are included as controlled variables and the control is thus designed as a multivariable control and the respective setpoint or setpoint range of the comminuted material with a manipulated variable that determines the rate of introduction of the coolant is regulated.
  • the controlled system has a decoupling controller.
  • the rotor can in this respect comprise at least one coolant supply line for guiding coolant to the nozzle devices.
  • a respective temperature of or in the comminuted material is detected by means of a plurality of spaced-apart temperature sensors and the control is carried out as a function of the plurality of temperatures detected by the temperature sensors.
  • a plurality of moisture sensors spaced apart from one another can detect a respective degree of moisture in the comminuted material and the control can be carried out as a function of the majority of moisture levels detected by the moisture sensors.
  • the coolant In order to provide as uniform as possible an introduction of the coolant into the comminution process, provision can be made for the coolant to be applied to the rotating rotor and/or to the material to be comminuted, in particular in the region of the rotor.
  • the comminution tools arranged on the rotor work together with associated counter-knives fixed in place on the machine frame can also be provided to introduce coolant in the area of the counter-knives or the counter-knife into the comminution space or the comminution process.
  • the coolant is introduced in the form of a water mist for the comminution process, in which the water mist droplets have a diameter of ⁇ 100 ⁇ m , in particular ⁇ 50 microns.
  • the introduction rate of the coolant can be adjusted as a manipulated variable of the regulation, in particular by means of control signals for a coolant valve device and/or by means of control signals for a coolant pump.
  • the method according to the invention and the device according to the invention also have the advantage over conventional devices that the heated coolant generally does not have to be removed from the comminuted material.
  • the vaporous substance in particular water vapor, developing during the cooling of the comminution process is at least partially sucked off.
  • Such a vapor can, for example, be routed to the outside from the location of the comminution device and, in the case of pure steam, released in an environmentally friendly manner.
  • the throughput or mass flow or the volume flow of the material to be comminuted can be measured directly and included in the regulation according to the invention.
  • External influences on the comminution process for example stored heat from machine components and/or the environment, which can also change during the operation of the device, can be compensated for with the explained regulations in the method according to the invention for cooling material to be comminuted and/or comminuted material. so that these disturbance variables mentioned by way of example as well as other disturbance variables that may occur and have an effect on the comminution process can be compensated for.
  • controllers can be used for adapting the respective controller to the specific controlled system, for example PID or PI controllers.
  • these controllers can be designed, for example, as single-point controllers, as multi-point controllers, in particular as two-point controllers, in order to map the respective time behavior of the controlled system.
  • FIG. 1a shows a crushing device 1 designed according to the invention in a perspective view.
  • a crushing rotor 14 On a machine housing 10 is a crushing rotor 14 in Stored area of its two longitudinal ends, wherein in the embodiment described, the rotor 14 is moved by means of an electric drive motor 11.
  • other drives in particular hydraulic drives and/or drives comprising transmission devices, can also be used to move the comminution rotor 14 .
  • the comminution rotor 14 has a plurality of comminution tools 15 on its circumference, which interact with a counter-knife device 16, which is arranged stationary relative to the machine housing 10 during the comminution operation, for comminuting the material to be comminuted.
  • the shredded material is in the in Figure 1a
  • the crushing device shown is introduced from above into the opening of a funnel 19 connected to the housing and then falls into the crushing space which is delimited at the bottom by the floor and the crushing rotor 14 .
  • the comminution rotor delimits this comminution space, but is part of it.
  • the comminution device can be arranged on a frame over a conveyor belt, so that the comminuted material falls onto the conveyor belt arranged below the comminution rotor, can be picked up by it and transported away.
  • Figure 1b shows functional areas of an inventively designed comminution device with reference to the invention.
  • the material to be comminuted introduced into the comminution space is comminuted by the rotor 14 .
  • the comminuted material or ground material then falls onto a below of the rotor 14 arranged conveyor belt 20, with which the material to be ground is transported, for example, in a memory.
  • Sensors in particular optical sensors, can be provided in the area directly below the rotor for detecting the condition of the ground material in order to record the actual value of the temperature and the degree of moisture content of the ground material.
  • the temperature sensor 30 and the humidity level sensor 31 are provided for this purpose.
  • a mass sensor 32 is provided, which is designed to detect the mass flow of the material to be ground.
  • the comminuting device 1 In order to cool the material to be comminuted or the material to be ground, the comminuting device 1 according to the invention has a coolant device which, depending on the embodiment, comprises several components for the configuration of the coolant device.
  • a coolant device for designing the comminution device according to the invention are shown functionally, with the elements located in the rectangle marked with the reference number 46 being initially irrelevant for one embodiment.
  • the cooling is carried out here with a water-based liquid coolant, the coolant having a water content of 100% in the described embodiments.
  • the cooling takes place through the use of pure water, so that the coolant device can be connected directly to a conventional water supply network by means of a conventional water connection 40 .
  • the inflow of the coolant can be adjusted via a two-way valve 42 and the volume flow of the coolant or of the water can be recorded via a volume flow measuring device 43 .
  • the coolant is conducted via a line 41 to nozzles 48b of a nozzle device 48 arranged in the area of the rotor, via which the coolant, depending on the embodiment is introduced, for example, directly onto the rotor and/or into the crushing chamber.
  • the coolant nozzle device 48 can comprise nozzles 48b spaced apart in the longitudinal direction of the rotor in order to introduce the coolant over the entire effective width of the rotor in accordance with its axial effective length.
  • nozzles here water nozzles, are used that are designed to spray a fine water mist generate, wherein individual droplets have a diameter of ⁇ 100 microns or even ⁇ 50 microns, depending on the embodiment.
  • a water tank 44 connected to the water supply by means of the water connection 40 with fill level monitoring, to which a pump 45 is connected on the outlet side, which is also designed here to measure the volume flow delivered by the pump in the direction of the nozzles 48b.
  • the coolant device is controlled by means of a control device 55 which can be arranged in a switch cabinet 50 together with the control device 56 of the comminution rotor, ie the controller for controlling the rotor drive.
  • the control devices 55, 56 can be coupled or combined in a central controller in order to couple the comminution process with the cooling process or to provide operating parameters of the comminution process, for example information about the drive power, which depends on the material flow of the material to be comminuted through the rotor , to be used for the control or regulation of the coolant device.
  • cooling operating parameters can be forwarded from the controller of the coolant device to the controller of the rotor or the rotor drive in order to adapt the comminution to the operation of the coolant device.
  • valve device 42 the volume flow measuring device 43, the water tank 44, the pump 45 and the sensors 30, 31, 32 to the controller 55 of the coolant device can, depending on the application, be used both for the transmission of control signals and data signals, possibly also bidirectionally, be trained.
  • figure 2 shows the representation of the Figure 1b with a higher degree of abstraction in the form of a flow chart, with relevant operating parameters or measured variables for the embodiment of the method according to the invention or the device according to the invention being specified.
  • the material to be comminuted introduced into the comminuting space of the machine housing 10 has a moisture content FI. This is comminuted by means of the comminution rotor 14, with the drive motor 11 of the comminution rotor using an electrical drive power P.
  • the material (ground material) comminuted by the rotor falls onto the conveyor belt 20, on which or in the area of which respective sensor devices are arranged for detecting the temperature TO of the comminuted material Guts (output material), the moisture level FO of the output material, the volume flow VO of the output material and/or the mass flow MO of the output material.
  • the material to be ground which is transported away from the comminution device can be entered into a store 90, for example.
  • the coolant is supplied with a volume flow VS, with the delivery of the coolant being controlled via a nozzle device 48 by means of the valve device 42 in this embodiment.
  • the process control is not specified.
  • the described cooling of the material to be comminuted or partially comminuted material in the comminution chamber takes place to avoid elevated temperatures of the material to be comminuted.
  • the device according to the invention is designed and set up to carry out a method in which the comminuted material, ie the material to be comminuted, the partially comminuted material and/or the comminuted material, is cooled by means of a water-based liquid coolant, with a Introducing rate, for example a volume flow or a mass flow of the coolant into the comminution process or the comminution space, is adapted to an operating parameter of the comminution device that is dependent on the throughput of the material to be comminuted, such as a volume throughput of the material to be comminuted, a mass throughput of the material to be comminuted and/or a drive power of the comminution rotor drive.
  • this adaptation takes place in such a way that more than 60% of the cooling capacity introduced into the material to be comminuted is provided by the latent heat of the liquid coolant.
  • the percentage of the latent heat in the total cooling capacity can also be set to be larger, for example more than 70% or more than 80% of the cooling capacity.
  • the adjustment is made by controlling or regulating the feed rate VS of the coolant in the manner described, with the feed rate being reduced in accordance with the specified regulation if less than 60% of the cooling capacity introduced into the material to be comminuted is caused by the latent heat of the coolant provided.
  • This exceeding of the threshold can be detected, for example, by the degree of moisture FO of the comminuted material indicating a correspondingly increased value, which means that the cooling capacity is provided to a lesser percentage by the latent heat of the coolant.
  • the cooling of the material to be comminuted is regulated.
  • a temperature of the comminuted material can be measured and regulated to a specified target temperature of the comminuted material with a manipulated variable that defines the introduction rate of the coolant; in this respect, the temperature of the comminuted material represents the controlled variable.
  • figure 3 shows a corresponding control circuit 60 for carrying out an embodiment of the invention for such a control, wherein the reference variable w(t) is a predetermined temperature T SOLL , which is generally dependent on the respective material to be comminuted.
  • controller 61 is designed as a PI or PID controller.
  • the actuator 62 corresponds to the valve device 42 of FIG figure 2 .
  • the manipulated variable y(t) corresponds to this volume flow VS of the coolant.
  • the controlled system 63 corresponds to the system part of the comminution device according to the invention between the location of the actuator 62 and the measuring element 64, ie in the embodiment according to FIG figure 2 the valve device 42 and the temperature sensor for detecting the temperature TO of the comminuted material.
  • An expedient representation of the controlled variable also takes into account the effect of disturbance variables zi(t), for example the heat stored in the machine components and/or the ambient temperature as well as other external influences that affect the comminution process and/or the cooling process.
  • a predetermined humidity level FO-Soll be specified as a reference variable for the control, with the control loop corresponding to the in figure 3
  • the control circuit shown can be constructed, i.e. the control circuit is implemented as a single-point control for controlling a specified degree of moisture content of the output material, with the introduction rate or the volume flow VS of the coolant acting as the manipulated variable and the degree of moisture content of the output material being the controlled variable .
  • FIG 4 shows a further embodiment for the implementation of the method according to the invention, in which the control circuit 60b implements a two-point control, in which the valve device represents an actuator 63b, which is designed as a two/two-way valve.
  • the actuator 63b adjusts the volume flow of the coolant in such a way that the temperature TO of the output material remains between an upper temperature limit T SOLL_ H and a lower temperature limit T SOLL_ L. While the controller 61a, b and the actuators 62a, b of the method according to the Figures 3 , 4 differ, the controlled system 63 is identical, provided that there are no other system-related changes.
  • figure 5 shows a further control circuit for implementing the method according to the invention, in which a predetermined time period t0 is given to the controller 61c as a further process variable, a maximum permitted temperature of the comminuted material T SOLL_ H is given as a reference variable and the actual temperature TO is again given via the measuring element 64 is detected.
  • the control with the actual temperature TO of the comminuted material as a controlled variable is carried out here by appropriate design of the controller 61c such that the actuator 62c, in turn designed as a two/two-way valve, regulates the volume flow of the coolant is set in such a way that when the upper temperature limit T SOLL_ H is reached, coolant is supplied to the comminution process over a period of time t0, and heat output is thus withdrawn.
  • FIG 6 shows a further control loop for implementing the method according to the invention, in which a maximum temperature of the comminuted material T SOLL_ H is used as the reference variable and the temperature TO of the comminuted material is used as the control variable.
  • the control circuit has a controller 65, which can have both the control deviation ⁇ T and operating parameters or measured variables of the device as input variables, such as the drive power P, the mass flow MO or the volume flow VO of the comminuted material, the degree of moisture FI of the material to be comminuted good and/or the degree of moisture FO of the comminuted good.
  • controller 65 determines a control signal u(t) with which actuator 62, for example a valve device for adjusting a coolant flow, is controlled.
  • actuator 62 for example a valve device for adjusting a coolant flow
  • the control device 65 can intervene if the degree of moisture FO of the ground material reaches impermissible values.
  • the controller 65 can be set up to emit an output signal u(t), which serves as a control signal for the actuator in order to activate it to reduce the rate at which the coolant is introduced.
  • a further input variable of the controller 65 can be, for example, a signal to indicate the direction of rotation of the comminution rotor.
  • the regulator 65 can be set up to reduce the introduction rate of the cooling water or to set it to zero if this display signal indicates a reverse rotation of the comminution.

Abstract

Die Erfindung betrifft Zerkleinerungsvorrichtung, die zur Durchführung eines Zerkleinerungsprozesses ausgebildet ist mit einem Zerkleinerungsrotor, der an einem Maschinengestell gelagert ist und an seinem Umfang eine Mehrzahl von Zerkleinerungswerkzeugen aufweist, wobei der Zerkleinerungsrotor in einem, Zerkleinerungsgut aufnehmenden Zerkleinerungsraum angeordnet und ausgebildet ist, das im Zerkleinerungsraum befindliche Gut zu zerkleinern, ferner umfassend eine Kühlmitteleinrichtung die ausgebildet ist, ein flüssiges Kühlmittel umfassend zumindest 80% Wasser in den Zerkleinerungsraum einzubringen, und umfassend eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Kühlmitteleinrichtung zur Einstellung einer Einbringrate des Kühlmittels in den Zerkleinerungsraum. Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinrichtung eingerichtet und ausgebildet ist, eine Einbringrate des flüssigen Kühlmittels in den Zerkleinerungsprozess an einen vom Mengendurchsatz des Zerkleinerungsgutes abhängigen Betriebsparameter der Vorrichtung derart anzupassen, dass mehr als 60% der in das Zerkleinerungsgut eingebrachten Kühlleistung durch die latente Wärme des flüssigen, wasserbasierten Kühlmittels bereitgestellt ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung.The invention relates to a comminution device which is designed to carry out a comminution process with a comminution rotor which is mounted on a machine frame and has a plurality of comminution tools on its circumference, the comminution rotor being arranged and embodied in a comminution space which accommodates the material to be comminuted and which is located in the comminution space Easy to crush, further comprising a coolant device which is designed to introduce a liquid coolant comprising at least 80% water into the crushing space, and comprising a control device for controlling the coolant device to adjust a rate at which the coolant is introduced into the crushing space. The comminution device according to the invention is characterized in that the control device is set up and configured to adapt an introduction rate of the liquid coolant into the comminution process to an operating parameter of the device dependent on the throughput of the material to be comminuted in such a way that more than 60% of the cooling capacity introduced into the material to be comminuted is latent heat of the liquid, water-based coolant is provided. The invention also relates to a method for operating a device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung, bei welcher ein Zerkleinerungsrotor an einem Maschinengestell gelagert ist und an seinem Umfang eine Mehrzahl von Zerkleinerungswerkzeugen aufweist, wobei der Zerkleinerungsrotor in einem, Zerkleinerungsgut aufnehmenden Zerkleinerungsraum angeordnet und ausgebildet ist, das im Zerkleinerungsraum befindliche Gut zu zerkleinern, ferner umfassend eine Kühlmitteleinrichtung, die ausgebildet ist, ein flüssiges Kühlmittel auf Wasserbasis in den Zerkleinerungsraum einzubringen und umfassend eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Kühlmitteleinrichtung zur Einstellung einer Einbringrate des Kühlmittels in den Zerkleinerungsraum.The invention relates to a comminution device, in which a comminution rotor is mounted on a machine frame and has a plurality of comminution tools on its circumference, the comminution rotor being arranged in a comminution chamber accommodating comminution material and being designed to comminute the material in the comminution chamber, further comprising a Coolant device which is designed to introduce a liquid, water-based coolant into the comminution space and comprising a control device for controlling the coolant device in order to adjust a rate at which the coolant is introduced into the comminution space.

Derartige Zerkleinerungsvorrichtungen sind auf dem Gebiet, insbesondere bei der Zerkleinerung von Kunststoffmaterialien, beispielsweise für die Verwertung von Produktionsresten oder dem Recycling von Kunststoffmaterialien wohlbekannt. Insbesondere bei der Bearbeitung von Kunststoffen, jedoch unter Umständen auch bei anderen spezifischem, zu zerkleinerndem Zerkleinerungsgut ist eine Kühlung des Materials während des Zerkleinerungsprozesses notwendig, um zu verhindern, dass durch die beim Zerkleinerungsprozess auf das zu zerkleinernde Gut einwirkende Prozesswärme eine zu hohe Temperatur des Materials zur Folge hat, was unter Umständen den Zerkleinerungsprozess selbst, der ein Schneiden, Brechen und/oder Zerreißen des Gutes erfordert, erschwert oder gar einen unerwünschten Phasenübergang des Zerkleinerungsgutes verursacht, was eine nachfolgende Weiterverarbeitung des Mahlgutes erschweren oder verunmöglichen kann.Such crushing devices are well known in the field, in particular in the crushing of plastic materials, for example for the recovery of production residues or the recycling of plastic materials. In particular when processing plastics, but under certain circumstances also with other specific ones material to be comminuted, cooling of the material during the comminution process is necessary in order to prevent the process heat acting on the material to be comminuted during the comminution process from causing the material to become too hot, which under certain circumstances could affect the comminution process itself, which could result in cutting, breaking and/or tearing of the material requires, makes it more difficult or even causes an undesirable phase transition of the comminuted material, which can make subsequent further processing of the material to be ground more difficult or impossible.

Eine solche herkömmliche Zerkleinerungsvorrichtung, die eingerichtet ist das zu zerkleinernde Gut während des Zerkleinerungsprozesses zu kühlen, ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift EP 1 364 713 A2 beschrieben. Es wird gelehrt, als Kühlmedium ein Gas wie Druckluft und/oder eine Flüssigkeit wie beispielsweise kaltes Wasser einzusetzen, um die erzeugte Prozesswärme abzuführen und damit zu vermeiden, dass während des Zerkleinerungsprozesses diesem nicht zuträgliche Temperaturen des Zerkleinerungsgutes erzeugt werden. Die Entsorgung des verbrauchten, erwärmten Kühlmediums erfolgt herkömmlicherweise über die Entnahme des zerkleinerten Gutes oder über eine separate Vorrichtung, welche z.B. das Kühlmedium über einen externen Wärmetauscher führt und in einem geschlossenen Kreislauf zur Wiederverwendung bereitstellt.Such a conventional comminution device, which is set up to cool the material to be comminuted during the comminution process, is disclosed in the published application, for example EP 1 364 713 A2 described. It is taught how to use a gas such as compressed air and/or a liquid such as cold water as a cooling medium in order to dissipate the process heat generated and thus prevent temperatures of the comminuted material being generated during the comminution process that are not conducive to this. The used, heated cooling medium is usually disposed of by removing the comminuted material or by using a separate device which, for example, leads the cooling medium through an external heat exchanger and makes it available for reuse in a closed circuit.

Es hat sich herausgestellt, dass die beschriebenen Zerkleinerungsvorrichtungen nach dem Stand der Technik insbesondere bei thermisch empfindlichen Materialien häufig keinen ausreichenden Abtransport der Prozesswärme bereitstellen, um eine ungewollte Zustandsänderung oder gar ein Entzünden des Materials während des Zerkleinerungsvorganges zu verhindern. Darüber hinaus ist die Entsorgung bzw. Wiederaufbereitung des verbrauchten, erwärmten Kühlmediums bei Vorrichtungen des Standes der Technik mit einem erhöhten vorrichtungsseitigen Aufwand und erhöhtem Wartungsaufwand der Zerkleinerungsvorrichtung verbunden. Ferner kann sich insbesondere bei der beschriebenen herkömmlichen Wasserkühlung der Feuchtegrad des zerkleinerten Gutes in einem solchen Maße erhöhen, dass eine nachfolgende Weiterverarbeitung des Mahlgutes erschwert ist bzw. zu minderwertigen Produkten führt.It has been found that the prior art comminution devices described, particularly in the case of thermally sensitive materials, often do not provide sufficient removal of the process heat to prevent an unwanted change of state or even ignition of the material during the comminution process. In addition, the disposal or recycling of the used, heated cooling medium in devices of the prior art is associated with an increased outlay on the device side and an increased outlay on maintenance of the comminuting device. Furthermore, particularly with the described conventional water cooling, the degree of moisture in the comminuted material can increase to such an extent that subsequent further processing of the material to be ground is made more difficult or leads to inferior products.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile herkömmlicher Zerkleinerungsvorrichtungen nach dem Stand der Technik zumindest teilweise zu beheben. Diese Aufgabe wird durch eine Zerkleinerungsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung weist einen Zerkleinerungsrotor auf, der an einem Maschinengestell gelagert ist und an seinem Umfang eine Mehrzahl von Zerkleinerungswerkzeugen umfasst, wobei der Zerkleinerungsrotor in einem, Zerkleinerungsgut aufnehmenden Zerkleinerungsraum angeordnet und ausgebildet ist, das im Zerkleinerungsraum befindliche Gut zu zerkleinern, wobei darüber hinaus eine Kühlmitteleinrichtung vorgesehen ist, die ausgebildet ist, ein flüssiges Kühlmittel, das einen Wassergehalt von zumindest 80 % aufweist, in den Zerkleinerungsraum einzubringen. Ferner weist die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung eine Steuereinrichtung auf zur Steuerung der Kühlmitteleinrichtung zur Einstellung einer Einbringrate des Kühlmittels in den Zerkleinerungsraum. Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinrichtung eingerichtet und ausgebildet ist, eine Einbringrate des flüssigen, wasserbasierten Kühlmittels in den Zerkleinerungsprozess bzw. den Zerkleinerungsraum, in welchem der Zerkleinerungsprozess stattfindet, an einen vom Mengendurchsatz des Zerkleinerungsgutes abhängigen Betriebsparameter der Vorrichtung, insbesondere einen Volumendurchsatz, einen Massendurchsatz des Zerkleinerungsgutes und/oder eine Antriebsleistung eines Rotorantriebs, insbesondere eines Antriebsmotors des Rotors, derart anzupassen, dass mehr als 60% der in das Zerkleinerungsgut bzw. den Zerkleinerungsraum eingebrachten Kühlleistung durch die latente Wärme des flüssigen, wasserbasierten Kühlmittels bereitgestellt ist. Der angegebene Mengendurchsatz des Zerkleinerungsgutes, an den die Einbringrate des Kühlmittels angepasst wird, kann der Mengendurchsatz der zu zerkleinernden Gutes oder der Mengendurchsatz des zerkleinerten Gutes (Mahlgut) sein.The object of the present invention is to at least partially eliminate the described disadvantages of conventional comminution devices according to the prior art. This object is achieved by a comminution device having the features of claim 1. The comminution device according to the invention has a comminution rotor, which is mounted on a machine frame and has a plurality of comminution tools on its circumference, the comminution rotor being arranged in a comminution space that accommodates the material to be comminuted and designed to comminute the material in the comminution space, with a Coolant device is provided, which is designed to introduce a liquid coolant having a water content of at least 80% into the crushing chamber. Furthermore, the comminution device according to the invention has a control device for controlling the coolant device for setting a rate of introduction of the coolant into the comminution space. The comminution device according to the invention is characterized in that the control device is set up and configured to adapt an introduction rate of the liquid, water-based coolant into the comminution process or the comminution space in which the comminution process takes place to an operating parameter dependent on the throughput of the material to be comminuted adapt the device, in particular a volume throughput, a mass throughput of the material to be comminuted and/or a drive power of a rotor drive, in particular a drive motor of the rotor, in such a way that more than 60% of the cooling capacity introduced into the material to be comminuted or the comminution space is cooled by the latent heat of the liquid, water-based coolant is provided. The specified throughput of the material to be comminuted, to which the introduction rate of the coolant is adjusted, can be the throughput of the material to be comminuted or the throughput of the material to be comminuted (ground material).

Der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung liegt die grundsätzliche Idee zugrunde, eine Kühlmitteleinrichtung mit entsprechender Steuerung so auszubilden, dass ein flüssiges Kühlmittel auf Wasserbasis derart in den Zerkleinerungsraum, in welchem der Zerkleinerungsprozess stattfindet und Prozesswärme durch den Zerkleinerungsvorgang erzeugt wird, einzubringen, dass die Kühlleistung im Wesentlichen, insbesondere in einem überwiegenden Anteil, durch die latente Wärme des wasserbasierten Kühlmittels bereitgestellt wird, sodass mit vergleichsweise wenig Kühlmitteleintrag eine effektive Prozesswärmeaustragung bereitgestellt werden kann, ohne dass erhöhte Temperaturen des zerkleinerten Gutes resultieren, die einer weiteren Verarbeitung des zerkleinerten Gutes abträglich sein können. Da die Einbringrate des Kühlmittels an den Mengendurchsatz des Zerkleinerungsgutes, das im Zerkleinerungsprozess verarbeitet wird, angepasst wird, kann darüber hinaus, eine u.U. vorgegebene, die weitere Verarbeitung des zerkleinerten Gutes erschwerender Feuchtegehaltschwelle des zerkleinerten Gutes (Mahlgutes) vermieden bzw. unter Umständen der Feuchtegehalt des zerkleinerten Gutes niedriger als der Feuchtegehalt des dem Zerkleinerungsrotor zugeführten Gutes eingestellt werden. Insofern kann die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung so ausgebildet und gesteuert sein, dass zu jedem Zeitpunkt so viel Kühlmittel in den Zerkleinerungsprozess zugeführt wird, dass eine optimale Kühlleistung bereitgestellt und gleichzeitig das Kühlmittel im Wesentlichen vollständig durch Übergang in die gasförmige Phase durch Verdampfen bzw. Verdunsten aus dem Material während der Zerkleinerung ausgetrieben wird. Durch die beschriebene Steuerung der Kühleinrichtung kann insofern eine Betriebssituation vermieden werden, bei welcher zu viel Kühlmittel in den Zerkleinerungsraum eingeführt wird mit der Folge, dass ein erhöhter Kühlanteil durch das Kühlmittel im flüssigen Aggregatzustand bereitgestellt wird und damit ein geringerer Umsatz von Kühlmittel in die dampfförmige Phase erfolgt.The comminution device according to the invention is based on the fundamental idea of designing a coolant device with appropriate control in such a way that a water-based liquid coolant is introduced into the comminution space in which the comminution process takes place and process heat is generated by the comminution process in such a way that the cooling capacity is essentially, in particular in a predominant proportion, is provided by the latent heat of the water-based coolant, so that an effective process heat removal can be provided with comparatively little coolant input, without increased temperatures of the comminuted material resulting, which can be detrimental to further processing of the comminuted material. Since the introduction rate of the coolant is adapted to the throughput of the shredded material that is processed in the shredding process, a possibly specified moisture content threshold of the shredded material (ground material) that makes further processing of the shredded material more difficult can be avoided or, under certain circumstances, the moisture content of the comminuted material can be set lower than the moisture content of the material supplied to the comminuting rotor. In this respect, the inventive Crushing device be designed and controlled so that at any time so much coolant is fed into the comminution process that an optimal cooling performance is provided and at the same time the coolant is essentially completely expelled by transition into the gaseous phase by evaporation or evaporation from the material during comminution will. The described control of the cooling device makes it possible to avoid an operating situation in which too much coolant is introduced into the comminution chamber, with the result that an increased proportion of cooling is provided by the coolant in the liquid aggregate state and thus a lower conversion of coolant into the vapor phase he follows.

Mit der erfindungsgemäß gestalteten Zerkleinerungsvorrichtung können in einer Ausführungsform insbesondere thermisch empfindliche Materialien, beispielsweise Kunststoffplatten, auf eine geringe Korngröße, beispielsweise < 12 mm einstufig zerkleinert werden, ohne dass eine nachfolgende Zerkleinerung, beispielsweise in Schneidmühlen, notwendig ist. Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung kann eine hohe Prozesssicherheit gewährleistet, darüber hinaus kann der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung gegenüber der herkömmlichen Zerkleinerungsvorrichtung verbessert sein, was eine Steigerung des Materialdurchsatzes bei gleicher Rotorantriebsleistung ermöglicht. Die durch die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung bereitgestellte effektive Kühlung des zu zerkleinernden Materials kann zu einer Senkung des Verschleißes der Zerkleinerungswerkzeuge am Rotor bzw. von am Maschinengestell befestigten Gegenmesser(n) führen aufgrund der verminderten Reibung und thermischen Beanspruchung der Bauteile. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung gegenüber den Zerkleinerungsvorrichtungen nach dem Stand der Technik kann in dem Entfall von Zusatzaggregaten zur Entsorgung des verbrauchten, erwärmten Kühlmediums bestehen, darüber hinaus kann bei der erfindungsgemäß gestalteten Zerkleinerungsvorrichtung die Menge des Kühlmediums stark reduziert sein.With the comminution device designed according to the invention, in one embodiment particularly thermally sensitive materials, for example plastic plates, can be comminuted in one stage to a small grain size, for example <12 mm, without subsequent comminution, for example in cutting mills, being necessary. The comminution device according to the invention can ensure a high level of process reliability; moreover, the efficiency of the comminution device according to the invention can be improved compared to the conventional comminution device, which enables an increase in the material throughput with the same rotor drive power. The effective cooling of the material to be comminuted provided by the comminution device according to the invention can lead to a reduction in the wear of the comminution tools on the rotor or counter-knife(s) attached to the machine frame due to the reduced friction and thermal stress on the components. Another significant advantage of the crushing device according to the invention The comminution devices according to the prior art can consist in the omission of additional units for disposal of the used, heated cooling medium; moreover, the quantity of the cooling medium can be greatly reduced in the comminution device designed according to the invention.

Die Angabe "flüssiges Kühlmittel auf Wasserbasis" meint hier ein Kühlmittel, das im Wesentlichen Wasser mit einem Gewichtsanteil von mehr als 80%, insbesondere mehr als 90% meint. Insbesondere kann das Kühlmittel auch vollständig aus Wasser ohne jegliche Zusatzstoffe bestehen. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, ein Kühlmittel auf Wasserbasis mit Zusatzstoffen zu verwenden. Beispielsweise kann dem Kühlmittel ein Seifenzusatz zugesetzt sein, um mit der Kühlung gleichzeitig einen Waschvorgang am Material zu erzeugen.The term “water-based liquid coolant” here means a coolant that essentially means water with a weight proportion of more than 80%, in particular more than 90%. In particular, the coolant can also consist entirely of water without any additives. However, it is also within the scope of the invention to use a water-based coolant with additives. For example, a soap additive can be added to the coolant in order to produce a washing process on the material at the same time as the cooling.

Die Angabe "in den Zerkleinerungsraum eingebrachte Kühlleistung" bzw. "in das Zerkleinerungsgut eingebrachte Kühlleistung" kann die durch das Kühlmittel bereitgestellte Kühlleistung meinen, welche durch das zu zerkleinernde Gut bzw. das zerkleinerte Gut aufgenommen wird, und damit zur Temperaturerniedrigung des Gutes führt.The statement "cooling capacity introduced into the comminution space" or "cooling capacity introduced into the material to be comminuted" can mean the cooling capacity provided by the coolant, which is absorbed by the material to be comminuted or the comminuted material, and thus leads to a reduction in the temperature of the material.

Weitere vorteilhafte Merkmale und Weiterbildungen der Erfindung sind in der nachfolgenden allgemeinen Beschreibung, den Figuren, der Figurenbeschreibung sowie den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous features and developments of the invention are specified in the following general description, the figures, the description of the figures and the dependent claims.

Zweckmäßigerweise kann die Kühleinrichtung bzw. Kühlmitteleinrichtung der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung einen Kühlmittelanschluss zum Anschluss an ein Kühlmittelnetz wie ein Wasserversorgungsnetz bzw. ein Kühlmittelreservoir umfassen. Soweit der Druck im Versorgungsnetz ausreicht, kann die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung zur Einbringsteuerung eine Ventileinrichtung umfassen, mit welcher die Einbringrate des flüssigen, wasserbasierten Kühlmittels gesteuert wird. In Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung, bei welcher diese ein Kühlmittelreservoir umfasst, kann eine Kühlmittelpumpe umfasst sein, um die angegebene Einbringrate des Kühlmittels, u.U. in Verbindung mit einer Ventileinrichtung, z.B. durch Festlegung des Massenstroms oder Volumenstrom des Kühlmittels in den Zerkleinerungsprozess einzustellen.The cooling device or coolant device of the comminution device according to the invention can expediently have a coolant connection for connection to a coolant network such as a water supply network or a coolant reservoir include. If the pressure in the supply network is sufficient, the comminution device according to the invention can comprise a valve device for controlling the introduction, with which the introduction rate of the liquid, water-based coolant is controlled. In embodiments of the comminution device according to the invention, in which it comprises a coolant reservoir, a coolant pump can be included in order to set the specified introduction rate of the coolant, possibly in conjunction with a valve device, eg by determining the mass flow or volume flow of the coolant in the comminution process.

Die Angabe "Zerkleinerungsraum" kann einen Einbringraum zur Aufnahme des zu zerkleinernden Gutes einschließlich des Bauraums des Rotors umfassen. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass dieser Zerkleinerungsraum beispielsweise durch eine Zuführeinrichtung wie einen antreibbaren Schieber einer Vorschubeinrichtung veränderbar ist, insbesondere zum Bewegen von Zerkleinerungsgut in Richtung zum Zerkleinerungsrotor. Es kann auch erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das zu zerkleinernde Gut über einen Einfülltrichter in den Zerkleinerungsraum einführbar ist, wobei auch in dieser Ausführungsform eine Zuführeinrichtung umfasst sein kann.The statement "comminution space" can include an introduction space for receiving the material to be comminuted, including the construction space of the rotor. It can also be provided that this comminution space can be changed, for example, by a feed device such as a drivable slide of a feed device, in particular for moving material to be comminuted in the direction of the comminution rotor. It can also be provided according to the invention that the material to be comminuted can be introduced into the comminution chamber via a feed hopper, with a feed device also being able to be included in this embodiment.

Es sei bemerkt, dass das Einbringen des flüssigen, wasserbasierten Kühlmittels in den Zerkleinerungsprozess kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden kann, wobei sich die Angabe "Einbringrate des Kühlmittels" bzw. "Mengendurchsatz des Zerkleinerungsgutes" auf einen jeweiligen vorgegebenen Zeitabschnitt bezieht. Dieser Zeitraum kann z.B. im Sekundenbereich oder auch im Minutenbereich liegen.It should be noted that the introduction of the liquid, water-based coolant into the comminution process can be carried out continuously or intermittently, with the statement "introduction rate of the coolant" or "quantity throughput of the comminution material" relating to a given period of time. This period of time can be, for example, in the range of seconds or also in the range of minutes.

Um sicherzustellen, dass das zerkleinerte Gut einen vorgegebenen Feuchtegrad nicht überschreitet bzw. innerhalb eines vorgegebenen Feuchtegradbereiches liegt, kann bei der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung eingerichtet und ausgebildet ist, die Anpassung der Einbringrate des Kühlmittels an dem Mengendurchsatz des Zerkleinerungsgutes in den Zerkleinerungsprozess so auszuführen, dass mehr als 70% oder mehr als 80%, insbesondere mehr als 90% des eingebrachten Kühlmittels beim Kühlen des Zerkleinerungsgutes bzw. des zerkleinerten Gutes von den flüssigen in die dampfförmige Phase übergeht. Demnach kann die Steuereinrichtung eingerichtet und ausgebildet sein, die Einbringrate so zu steuern, dass ein vorgegebener Feuchtegrad des zerkleinerten Gutes nicht überschritten bzw. der Feuchtegrad des Zerkleinerungsgutes innerhalb eines vorgegebenen Feuchtegradbereichs liegt. Diese Obergrenze kann beispielsweise einer Verarbeitungsfeuchte entsprechen, die einen maximal möglichen Feuchtegrad im zerkleinerten Gut, beispielsweise einem Kunststoffgranulat, angibt, bei dem die Qualität der daraus gebildeten Formteile bzw. Halbzeuge noch gesichert ist. Ein üblicherweise zulässiger Wassergehalt zur Verarbeitung von Kunststoffen wie PE, PB, PA, PET kann bei etwa 0,02 bis 0,1 Gew.% liegen, der mit der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung für das zerkleinerte Gut einhaltbar ist.To ensure that the shredded material does not exceed a specified moisture level or within a specified moisture degree range, it can be provided in the comminution device according to the invention that the control device is set up and configured to adapt the introduction rate of the coolant to the throughput of the material to be comminuted in the comminution process in such a way that more than 70% or more than 80%, in particular more than 90% of the coolant introduced changes from the liquid to the vapor phase when cooling the comminuted material or the comminuted material. Accordingly, the control device can be set up and configured to control the feeding rate in such a way that a predetermined degree of moisture content of the comminuted material is not exceeded or the degree of moisture content of the comminuted material is within a specified degree of moisture content range. This upper limit can correspond, for example, to a processing moisture content that specifies a maximum possible degree of moisture content in the comminuted material, for example a plastic granulate, at which the quality of the molded parts or semi-finished products formed therefrom is still assured. A usually permissible water content for processing plastics such as PE, PB, PA, PET can be around 0.02 to 0.1% by weight, which can be maintained for the comminuted material with the comminuting device according to the invention.

Zweckmäßigerweise kann die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung zumindest einen Feuchtesensor zur Erfassung eines Feuchtegrades des zerkleinerten Gutes aufweisen, wobei die Steuereinrichtung ausgebildet sein kann, auf einen vorbestimmten Soll-Feuchtegrad bzw. einen vorbestimmten Soll-Feuchtebereich des zerkleinerten Gutes mit einer die Einbringrate des Kühlmittels festlegenden Stellgröße zu steuern oder zu regeln. Eine solche Stellgröße kann beispielsweise ein Ansteuersignal für eine Ventileinrichtung und/oder eine Kühlmittelpumpe der Kühleinrichtung umfassen.The comminution device according to the invention can expediently have at least one moisture sensor for detecting the degree of moisture in the comminuted material, in which case the control device can be designed to control a predetermined desired degree of moisture or a predetermined desired moisture range of the comminuted material with a manipulated variable that defines the introduction rate of the coolant or to regulate. Such a manipulated variable can include, for example, a control signal for a valve device and/or a coolant pump of the cooling device.

Um bei der Durchführung des Zerkleinerungsprozesses das Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur des zerkleinerten Gutes zu verhindern, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung zumindest einen Temperatursensor zur Erfassung einer Temperatur des zerkleinerten bzw. teilzerkleinerten Gutes im Zerkleinerungsraum und/oder zur Erfassung einer Temperatur des zerkleinerten Gutes außerhalb des Zerkleinerungsraums umfasst, wobei die Steuereinrichtung ausgebildet und eingerichtet ist, auf eine vorbestimmten Soll-Temperatur bzw. einen vorbestimmten Soll-Temperaturbereich des zerkleinerten Gutes mit einer die Einbringrate des Kühlmittels festlegenden Stellgröße zu steuern oder zu regeln. Dabei kann diese Stellgröße identisch sein mit der obenstehend angegebenen Stellgröße für die Feuchtegradregelung des zerkleinerten Gutes. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der zumindest eine Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur des zerkleinerten Gutes im Zerkleinerungsraum ausgebildet und angeordnet sein kann, die Temperatur des zerkleinerten Gutes im Bereich des Zerkleinerungsprozesses zu erfassen, d.h. in einem Bereich der Zerkleinerungsvorrichtung, in welchem der Zerkleinerungsvorgang stattfindet, beispielsweise im Bereich des Rotors, unter Umständen im Bereich von ortsfest zum Maschinengestell angeordneten Gegenmessern, da in diesen Bereichen die Zerkleinerung des Zerkleinerungsgutes überwiegend stattfindet. Beispielsweise kann insbesondere bei solchen Zerkleinerungsvorrichtungen, bei welchen eine Siebvorrichtung den Zerkleinerungsrotor auf einem Teilumfang umgibt, der zumindest eine Temperatursensor angeordnet und ausgebildet sein, die Temperatur des sich noch im Zerkleinerungsprozess befindlichen Zerkleinerungsgutes zwischen dem Sieb und dem Rotor, d. h. innerhalb des Zerkleinerungsraums, zu erfassen. Es ist möglich, dass zumindest ein Temperatursensor angeordnet und ausgebildet ist, die Temperatur des zerkleinerten Gutes zu erfassen, das sich aus dem Wirkbereich des Zerkleinerungsrotors und damit aus dem Zerkleinerungsraum herausbewegt hat, beispielsweise nach dem Zerkleinerungsprozess nach unten auf ein unter dem Rotor angeordnetes Transportband geführt wurde bzw. gefallen ist.In order to prevent a specified temperature of the comminuted material from being exceeded when the comminution process is being carried out, it can expediently be provided that the comminution device according to the invention has at least one temperature sensor for detecting a temperature of the comminuted or partially comminuted material in the comminution chamber and/or for detecting a temperature of the comminuted material Goods outside the comminution chamber, wherein the control device is designed and set up to control or regulate the comminuted material to a predetermined target temperature or a predetermined target temperature range with a manipulated variable that defines the introduction rate of the coolant. This manipulated variable can be identical to the manipulated variable specified above for controlling the degree of moisture in the comminuted material. It is within the scope of the invention that the at least one temperature sensor for detecting the temperature of the comminuted material in the comminution chamber can be designed and arranged to detect the temperature of the comminuted material in the area of the comminution process, i.e. in an area of the comminution device in which the comminution process takes place, for example in the area of the rotor, under certain circumstances in the area of stationary to the machine frame arranged counter knives, since the comminution of the material to be comminuted takes place predominantly in these areas. For example, particularly in the case of such comminution devices in which a sieve device surrounds the comminution rotor on a partial circumference, at least one temperature sensor can be arranged and configured to record the temperature of the material to be comminuted that is still in the comminution process between the sieve and the rotor, i.e. within the comminution space . It is possible that at least one temperature sensor is arranged and designed to record the temperature of the comminuted material that has moved out of the effective range of the comminution rotor and thus out of the comminution chamber, for example after the comminution process was guided or fell down onto a conveyor belt arranged under the rotor.

Da in der Regel die größte Prozessabwärme im Bereich bzw. in kurzem radialen Abstand zu den Zerkleinerungswerkzeugen des Rotors erzeugt wird, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung zumindest einen Temperatursensor zur Erfassung einer Temperatur am Rotor, insbesondere eine Temperatur im Bereich eines oder mehrerer Zerkleinerungswerkzeuge umfasst, wobei die Steuereinrichtung ausgebildet ist, auf eine vorgegebene Soll-Temperatur bzw. einen Soll-Temperaturbereich des Rotors mit einer die Einbringrate des Kühlmittels festlegenden Stellgröße zu regeln.Since the greatest waste heat from the process is generally generated in the area or at a short radial distance from the comminution tools of the rotor, it can expediently be provided that the comminution device according to the invention has at least one temperature sensor for detecting a temperature on the rotor, in particular a temperature in the area of one or more Includes comminution tools, wherein the control device is designed to regulate to a predetermined target temperature or a target temperature range of the rotor with a manipulated variable that defines the introduction rate of the coolant.

Es kann vorgesehen sein, dass bei der Regelung durch Einstellen der Einbringrate des Kühlmittels in den Zerkleinerungsprozess bzw. den Zerkleinerungsraum nicht nur eine der obenstehend genannten Eingangsgrößen, sondern mehrere eingehen, insbesondere der Volumendurchsatz des Zerkleinerungsgutes, der Massendurchsatz des Zerkleinerungsgutes, eine Temperatur des zerkleinerten Gutes, eine Temperatur des zu zerkleinernden Gutes, eine Temperatur am Rotor, ein Feuchtegrad des zerkleinerten Gutes und/oder ein Feuchtegrad des zu zerkleinernden Gutes. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Regelung als Regelgrößen zumindest die Temperatur und den Feuchtegrad des zerkleinerten Gutes umfasst und als Mehrgrößenregelung ausgelegt ist, wobei der jeweilige Sollwert, bzw. Sollwertbereich des zerkleinerten Gutes mit einer die Einbringrate des Kühlmittels festlegenden Stellgröße geregelt wird.It can be provided that not only one of the above-mentioned input variables, but several, are included in the regulation by adjusting the introduction rate of the coolant into the comminution process or the comminution space, in particular the volume throughput of the comminuted material, the mass throughput of the comminuted material, a temperature of the comminuted material , a temperature of the material to be comminuted, a temperature at the rotor, a degree of moisture in the material to be comminuted and/or a degree of moisture in the material to be comminuted. In particular, it can be provided that the regulation includes at least the temperature and the degree of moisture of the comminuted material as control variables and is designed as a multivariable regulation, the respective setpoint value or setpoint range of the comminuted material being linked to a manipulated variable that determines the introduction rate of the coolant is regulated.

Zur Bereitstellung einer Stellgröße für die Regelung kann die Kühleinrichtung der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung eine Anschlusseinrichtung zum Anschluss an ein Kühlmittelleitungsnetz und/oder zum Anschluss an ein Kühlmittelreservoir sowie eine Kühlmitteldüseneinrichtung umfassend zumindest eine Kühlmitteldüse zur Einbringung von Kühlmittel in den Zerkleinerungsprozess bzw. den Zerkleinerungsraum umfassen, wobei die Steuereinrichtung zur Steuerung der Einbringrate des Kühlmittels in den Zerkleinerungsraum ausgebildet sein kann, zumindest ein Flussventil des Kühlmittels und/oder zumindest eine Kühlmittelpumpe anzusteuern bzw. einstellen. Je nach Ausführungsform kann die Stellgröße z.B. ein Steuersignal für ein Kühlmittelflussventil bzw. eine Kühlmittelpumpe sein. Bei der Regelung kann beispielsweise die Stellgröße zur Ausführung einer Zweipunktregelung ausgebildet sein, d.h. in diesem Fall ein Flussventil bzw. eine Ventileinrichtung, geöffnet oder geschlossen bzw. eine Kühlmittelpumpe angeschaltet bzw. ausgeschaltet werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, die Stellgröße kontinuierlich zu verändern, beispielsweise durch Bereitstellen entsprechender Steuersignale der Steuereinrichtung um den Durchfluss durch das Ventil bzw. die Ventileinrichtung kontinuierlich bzw. die Pumpleistung der Kühlmittelpumpe kontinuierlich einzustellen. Zweckmäßigerweise kann in der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung ein Durchflussmengensensor zur Erfassung der Einbringrate des Kühlmittels vorgesehen sein kann.In order to provide a manipulated variable for the regulation, the cooling device of the comminution device according to the invention can comprise a connection device for connection to a coolant line network and/or for connection to a coolant reservoir as well as a coolant nozzle device comprising at least one coolant nozzle for introducing coolant into the comminution process or the comminution space, wherein the Control device for controlling the introduction rate of the coolant into the comminution chamber can be designed to control or set at least one flow valve of the coolant and/or at least one coolant pump. Depending on the embodiment, the manipulated variable can be a control signal for a coolant flow valve or a coolant pump, for example. In the control, for example, the manipulated variable can be designed to carry out a two-point control, i.e. in this case a flow valve or a valve device can be opened or closed or a coolant pump can be switched on or off. However, provision can also be made for the manipulated variable to be changed continuously, for example by providing corresponding control signals from the control device in order to continuously adjust the flow through the valve or the valve device or the pump capacity of the coolant pump. In the comminution device according to the invention, a flow rate sensor can expediently be provided for detecting the introduction rate of the coolant.

Um einen möglichst hohen Anteil des in den Zerkleinerungsprozess bzw. dem Zerkleinerungsraum eingebrachten Kühlmittels in die gasförmige Phase überzuführen, kann vorgesehen sein, das Kühlmittel fein verteilt in den Zerkleinerungsprozess bzw. den Zerkleinerungsraum einzubringen, insbesondere in Form einer gleichförmigen Vernebelung, um eine möglichst niedrige Temperatur des zerkleinerten Gutes und einen möglichst geringen Feuchtegrad des zerkleinerten Gutes zu bewirken.In order to convert the highest possible proportion of the coolant introduced into the comminution process or the comminution space into the gaseous phase, provision can be made for the coolant to be finely distributed in the comminution process or to introduce the crushing space, in particular in the form of a uniform nebulization, in order to bring about the lowest possible temperature of the crushed material and the lowest possible degree of moisture in the crushed material.

Um eine gleichförmige Einbringung des Kühlmittels bereitzustellen, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die Kühlmitteldüseneinrichtung eine Mehrzahl zur Längsachse des Rotors beabstandet an dem Maschinengestell der Zerkleinerungsmaschine angeordnete Düsen aufweist, wobei diese Düsen in Einbaulage über dem Rotor angeordnet sein können, sodass das eingebrachte flüssige Kühlmittel aufgrund seiner Gewichtskraft in Richtung auf den Rotor bzw. in einen Abschnitt im Bereich des Rotors fällt, in welchen der jeweilige Zerkleinerungsprozess im Wesentlichen stattfindet. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Kühlmitteldüseneinrichtung eine Mehrzahl von zur Längsachse des Rotors beabstandet am Umfang desselben angeordnete Düsen zur Einbringung des wasserbasierten Kühlmittels aufweist, wobei die Düsen in radialer Richtung zum Rotor ausgerichtet sein können. In beiden Varianten ist auch eine in Längsrichtung des Rotors durchgehend Kühlmittel abgebende Düseneinrichtung einsetzbar.In order to provide a uniform introduction of the coolant, it can expediently be provided that the coolant nozzle device has a plurality of nozzles arranged at a distance from the longitudinal axis of the rotor on the machine frame of the comminution machine, it being possible for these nozzles to be arranged above the rotor in the installed position, so that the liquid coolant introduced is due to of its weight in the direction of the rotor or in a section in the area of the rotor, in which the respective comminution process essentially takes place. Provision can also be made for the coolant nozzle device to have a plurality of nozzles arranged at a distance from the longitudinal axis of the rotor on the circumference thereof for introducing the water-based coolant, it being possible for the nozzles to be aligned in the radial direction with respect to the rotor. In both variants, a nozzle device that discharges coolant continuously in the longitudinal direction of the rotor can also be used.

Es kann vorgesehen sein, dass die Kühlmitteldüseneinrichtung ausgebildet ist, das Kühlmittel auf den Rotor und/oder auf das zu zerkleinernde Gut aufzubringen. Beispielsweise kann eine oder mehrere Düsen auf den Rotor und/oder eine oder mehrere Düsen auf das zu zerkleinernde Gut im Bereich des Rotors ausgerichtet sein. Die Angabe "ausgerichtet" meint dabei eine Orientierung zur Abgabe des flüssigen Kühlmittels in Richtung auf den Rotor bzw. das zu zerkleinernde bzw. teilzerkleinerte Gut.It can be provided that the coolant nozzle device is designed to apply the coolant to the rotor and/or to the material to be comminuted. For example, one or more nozzles can be directed towards the rotor and/or one or more nozzles can be directed towards the material to be comminuted in the area of the rotor. The statement "aligned" means an orientation for dispensing the liquid coolant in the direction of the rotor or the material to be comminuted or partially comminuted.

Um die Phasenumwandlung des Kühlmittels durch die Bereitstellung einer großen Oberfläche des eingebrachten Kühlmittels zu erhöhen, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die Kühlmitteldüseneinrichtung ausgebildet und eingerichtet ist, das wasserhaltige Kühlmittel in Form eines Wassernebels in den Zerkleinerungsprozess, insbesondere auf den Rotor und/oder das zu zerkleinernde Gut im Bereich des Rotors einzubringen, wobei die Wassernebeltröpfchen einen Durchmesser < 100 µm, insbesondere < 50 µm aufweisen. Insbesondere können entsprechende Düsen zur Einbringung des flüssigen Kühlmittels ausgebildet sein, das Kühlmittel zu zerstäuben, sodass sich die angegebene Tröpfchengröße ergibt.In order to increase the phase transformation of the coolant by providing a large surface area for the introduced coolant, it can expediently be provided that the coolant nozzle device is designed and set up to inject the aqueous coolant in the form of a water mist into the comminution process, in particular onto the rotor and/or the to introduce comminuted material in the area of the rotor, the water mist droplets having a diameter of <100 μm, in particular <50 μm. In particular, corresponding nozzles for introducing the liquid coolant can be designed to atomize the coolant so that the specified droplet size results.

Um eine Überschreitung eines vorgegebenen Schwellwertes des Feuchtegrades der Luft im Bereich der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung bei deren Betrieb zu vermeiden, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die Zerkleinerungsvorrichtung eine Absaugeinrichtung aufweist, die ausgebildet ist zum zumindest teilweise Absaugen das während der Kühlung des zerkleinerten Gutes sich entwickelnden Kühlmitteldampfes, insbesondere Wasserdampfes. Eine solche Maßnahme kann insbesondere bei einer erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung zweckmäßig sein, die aufgrund des zu zerkleinernden Gutes eine erhöhte Prozesswärme erzeugt, die wie beschrieben bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Wesentlichen durch den Phasenübergang des Kühlmittels abgeführt wird.In order to avoid exceeding a predetermined threshold value of the degree of humidity of the air in the region of the comminution device according to the invention during its operation, it can expediently be provided that the comminution device has a suction device which is designed for at least partially sucking off the coolant vapor developing during the cooling of the comminuted material , especially water vapor. Such a measure can be expedient in particular in a comminution device according to the invention, which generates increased process heat due to the material to be comminuted, which, as described in the device according to the invention, is essentially dissipated by the phase transition of the coolant.

Zur Optimierung des Regelverhaltens beim Betrieb der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung kann diese zumindest einen Feuchtesensor zur Erfassung eines Feuchtegrades des zu zerkleinernden Gutes, insbesondere außerhalb des Zerkleinerungsraums aufweisen, wobei die Steuereinrichtung ausgebildet sein kann, in Abhängigkeit dessen als weitere Regelgröße die Einbringrate für das in den Zerkleinerungsprozess eingebrachte Kühlmittel zu regeln.In order to optimize the control behavior during operation of the comminution device according to the invention, it can have at least one moisture sensor for detecting the degree of moisture in the material to be comminuted, in particular outside the comminution space, and the control device can be designed depending on this as a further control variable to regulate the introduction rate for the coolant introduced into the comminution process.

Um eine gleichförmige Kühlung innerhalb des Zerkleinerungsprozesses über die gesamte Wirkbreite (axiale Wirklänge) des Rotors bereitzustellen, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, das Zerkleinerungsgut, beispielsweise mittels einer über die Wirkbreite des Rotors wirkenden Vorschubeinrichtung gleichförmig dem Rotor zugeführt wird und die Kühlmitteleinrichtung ausgebildet ist, über die gesamte Wirkbreite des Rotors angeordnete Zerkleinerungsgut eine Einbringung des Kühlmittels, insbesondere eine gleichförmige Einbringung über die Wirkbreite des Rotors bereitzustellen.In order to provide uniform cooling within the comminution process over the entire effective width (axial effective length) of the rotor, it can expediently be provided that the material to be comminuted is fed uniformly to the rotor, for example by means of a feed device acting over the effective width of the rotor, and the coolant device is designed via which Entire effective width of the rotor arranged material to be comminuted to provide an introduction of the coolant, in particular a uniform introduction over the effective width of the rotor.

Die obenstehend angegebene Aufgabe wird darüber hinaus gelöst durch ein Verfahren zum Kühlen von Zerkleinerungsgut und/oder von zerkleinertem Gut in einer Zerkleinerungsvorrichtung, die zur Durchführung eines Zerkleinerungsprozesses ausgebildet ist, bei welchem mittels am Umfang eines Zerkleinerungsrotors angebrachten Zerkleinerungswerkzeugen ein in einem Zerkleinerungsraum der Zerkleinerungsvorrichtung befindliches Zerkleinerungsgut zerkleinert wird, wobei während des Zerkleinerungsvorgangs ein flüssiges Kühlmittel auf Wasserbasis, umfassend zumindest 80% Wasser in den Zerkleinerungsraum bzw. den im Zerkleinerungsraum ablaufenden Zerkleinerungsprozess eingebracht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass eine Einbringrate des Kühlmittels in den Zerkleinerungsprozess einen vom Mengendurchsatz des Zerkleinerungsgutes abhängigen Betriebsparameter der Vorrichtung, insbesondere einen Volumendurchsatz des Zerkleinerungsguts, einen Massendurchsatz des Zerkleinerungsguts in der Vorrichtung, und/oder eine Antriebsleistung des Rotorantriebs derart angepasst wird, dass mehr als 60% der in das Zerkleinerungsgut eingebrachten Kühlleistung durch die latente Wärme des wasserbasierten Kühlmittels bereitgestellt wird.The object specified above is also achieved by a method for cooling material to be comminuted and/or material that has been comminuted in a comminution device which is designed to carry out a comminution process in which comminution material located in a comminuting chamber of the comminution device is comminuted by means of comminution tools attached to the circumference of a comminution rotor is comminuted, wherein during the comminution process a water-based liquid coolant comprising at least 80% water is introduced into the comminution space or into the comminution process taking place in the comminution space. The method according to the invention is characterized in that an introduction rate of the coolant in the comminution process is adapted in such a way to an operating parameter of the device that is dependent on the throughput of the material to be comminuted, in particular a volume throughput of the material to be comminuted, a mass throughput of the material to be comminuted in the device, and/or a drive power of the rotor drive that more than 60% of the cooling capacity introduced into the shredded material provided by the latent heat of the water-based coolant.

Wie obenstehend schon erläutert, kann die Einbringung des wasserhaltigen Kühlmittels in dem Zerkleinerungsprozess bzw. dem Zerkleinerungsraum kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen, erfindungsgemäß erfolgt in beiden Fällen eine Anpassung dieser Einbringrate an einen vom Mengendurchsatz des Zerkleinerungsgutes abhängigen Betriebsparameters, d.h. an die Menge des zerkleinerten Gutes.As already explained above, the water-containing coolant can be introduced into the comminution process or the comminution space continuously or discontinuously. In both cases, according to the invention, this introduction rate is adapted to an operating parameter dependent on the throughput of the material to be comminuted, i.e. to the quantity of the material to be comminuted.

Je nach Ausführungsform kann die Anpassung der Einbringrate des Kühlmittels so ausgebildet sein, dass mehr als 70%, insbesondere mehr als 75%, vorzugsweise mehr als 80% der in das Zerkleinerungsgut bzw. in den Zerkleinerungsraum eingebrachten Kühlleistung durch die latente Wärme des eingebrachten Kühlmittels bereitgestellt wird.Depending on the embodiment, the rate at which the coolant is introduced can be adapted in such a way that more than 70%, in particular more than 75%, preferably more than 80% of the cooling capacity introduced into the material to be comminuted or into the comminution space is provided by the latent heat of the coolant introduced will.

Insbesondere um einen die nachfolgende Verarbeitung des zerkleinerten Guts erschwerenden Feuchtegrad des zerkleinerten Gutes zu vermeiden, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die Anpassung der Einbringrate des Kühlmittels an den Mengendurchsatz des Zerkleinerungsgutes in den Zerkleinerungsprozess so ausgeführt wird, dass mehr als 80%, insbesondere mehr als 90% des eingebrachten Kühlmittels beim Kühlen des Zerkleinerungsgutes bzw. des zerkleinerten Gutes von der flüssigen in die dampfförmige Phase übergeht.In particular, in order to avoid a degree of moisture in the comminuted material that would aggravate the subsequent processing of the comminuted material, it can be expediently provided that the introduction rate of the coolant is adapted to the throughput of the comminuted material in the comminution process in such a way that more than 80%, in particular more than 90% of the coolant introduced changes from the liquid to the vapor phase when cooling the material to be comminuted or the comminuted material.

Zur Erläuterung der Anpassung der Einbringrate an den Mengendurchsatz des Zerkleinerungsgutes durch die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung sei im Folgenden angenommen, dass 100% des eingebrachten Kühlmittels beim Kühlen des Zerkleinerungsgutes bzw. des zerkleinerten Gutes von der flüssigen in die dampfförmige Phase übergeht. Ferner sei angenommen, dass die Temperatur des in den Zerkleinerungsraum eingeführten Zerkleinerungsgutes TInput-Material identisch sein soll mit der Temperatur des zerkleinerten Gutes, d.h. nach Durchführung des Zerkleinerungsprozesses unter Einwirkung der beschriebenen Kühlung. Bei der Durchführung der Zerkleinerung des zu zerkleinernden Gutes erhöht sich aufgrund der Prozesswärme die Temperatur des zerkleinerten Gutes ohne Kühlung auf TOutput-Material. Insofern ist durch das Kühlmittel die Kühlleistung bereitzustellen: Q ˙ Material = m ˙ Material c p Material T Output Material T Input Material

Figure imgb0001
wobei dQMaterial/dt die in das zerkleinertem Gut eingebrachte Wärmeleistung, dmMaterial/dt den Massendurchsatz des Zerkleinerungsgutes und Cp Material die spezifische Wärme des Zerkleinerungsgutes ist. In dem betrachteten Idealfall wird 100% der während des Zerkleinerungsprozesses in das Zerkleinerungsgut eingebrachte Wärmeleistung unter Nutzung der latenten Wärme des Kühlmittels beim Übergang in die dampfförmige Phase kompensiert. Für die folgende Betrachtung wird als Kühlmittel reines Wasser zugeführt mit einer Temperatur Ta, sodass sich eine spezifische Wärmemenge für dieses Kühlmittel ergibt zu: q Wasser = 4 , 18 kJ / kg * K * 100 T a K + 2246 kJ / kg .
Figure imgb0002
To explain the adaptation of the introduction rate to the mass throughput of the material to be comminuted by the comminuting device according to the invention, it is assumed below that 100% of the coolant introduced changes from the liquid phase to the vapor phase when cooling the material to be comminuted or the comminuted material. Furthermore, it is assumed that the temperature of the material to be comminuted T input material introduced into the comminution space should be identical to the temperature of the comminuted material, ie after the comminution process has been carried out under the effect of the described cooling. When carrying out the comminution of the material to be comminuted, the temperature of the comminuted material increases to T output material due to the process heat without cooling . In this respect, the cooling capacity must be provided by the coolant: Q ˙ material = m ˙ material c material T output material T input material
Figure imgb0001
where dQ material /dt is the thermal output introduced into the comminuted material, dm material /dt is the mass throughput of the material to be comminuted and Cp material is the specific heat of the material to be comminuted. In the ideal case under consideration, 100% of the thermal output introduced into the material to be comminuted during the comminution process is compensated by using the latent heat of the coolant during the transition to the vapor phase. For the following consideration, pure water is supplied as the coolant at a temperature Ta, resulting in a specific amount of heat for this coolant: q water = 4 , 18 kJ / kg * K * 100 T a K + 2246 kJ / kg .
Figure imgb0002

Bei einer beispielhaften Einbringtemperatur Ta von 15° des Wassers ergibt sich eine spezifische Wärmemenge von q Wasser = 2602 , 15 kJ / kg .

Figure imgb0003
With an exemplary introduction temperature Ta of 15° of the water, there is a specific amount of heat of q water = 2602 , 15 kJ / kg .
Figure imgb0003

Insofern macht bei der Verwendung von reinem Wasser als Kühlmittels die Kühlung durch das Auftreten der latenten Wärme mehr als 86% in dem beschriebenen Beispiel aus.As such, when pure water is used as the coolant, the cooling by the occurrence of the latent heat accounts for more than 86% in the example described.

Die obigen Überlegungen führen zu der Gleichung dm Wasser / dt * q Wasser = dQ Material / dt ,

Figure imgb0004
womit die Einbringrate für das Kühlmittel für den hier betrachteten Idealfall bestimmbar ist, bei welchem angenommen wird, dass das gesamte in den Zerkleinerungsprozess eingebrachte Kühlmittel in die dampfförmige Phase übergeht.The above considerations lead to the equation dm water / German * q water = dQ material / German ,
Figure imgb0004
whereby the introduction rate for the coolant can be determined for the ideal case considered here, in which it is assumed that all of the coolant introduced into the comminution process changes into the vapor phase.

Erkennbar ist die Einbringrate des Kühlmittels in den Zerkleinerungsprozess von den physikalischen Eigenschaften des jeweiligen Zerkleinerungsgutes, insbesondere der spezifischen Wärmekapazität, einer Übergangstemperatur wie eine Schmelztemperatur bzw. eine Selbstentzündungstemperatur abhängig und ist insofern auf das jeweilige Material abzustimmen.The introduction rate of the coolant in the comminution process depends on the physical properties of the material to be comminuted, in particular the specific heat capacity, a transition temperature such as a melting temperature or a self-ignition temperature and must therefore be matched to the material in question.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Temperatur des zerkleinerten Gutes gemessen und auf eine vorgegebene Soll-Temperatur bzw. ein Soll-Temperaturbereich des zerkleinerten Gutes mit einer die Einbringrate des Kühlmittels festlegenden Stellgröße geregelt werden. Eine solche Soll-Temperatur kann beispielsweise unterhalb einer Schmelztemperatur liegen, die je nach Anwendung beim Zerkleinerungsprozess vermieden werden muss, um beispielsweise eine nachfolgende Weiterbearbeitung nicht zu erschweren. Beispielsweise kann eine Ist-Temperatur des zerkleinerten Gutes gemessen und bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperaturschwelle die Einbringrate des Kühlmittels erhöht werden, wobei vorzugsweise auf eine vorgegebene Soll-Temperatur geregelt wird mit einer die Einbringrate des Kühlmittels festlegenden Stellgröße, beispielsweise ein Signal zum Betrieb einer Kühlmittelpumpe und/oder eines Kühlmittelventils. Zweckmäßigerweise wird bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Einbringrate des Kühlmittels erfasst, beispielsweise durch Messen des Massen- bzw. Volumendurchsatzes des Kühlmittels, aus welchen die Einbringrate bestimmbar, insbesondere berechenbar ist.In the method according to the invention, a temperature of the comminuted material can be measured and regulated to a predetermined target temperature or a target temperature range of the comminuted material with a manipulated variable that determines the rate of introduction of the coolant. Such a desired temperature can, for example, be below a melting temperature which, depending on the application, must be avoided during the comminution process in order not to make subsequent further processing more difficult, for example. For example, an actual temperature of the comminuted material can be measured and, if a specified temperature threshold is exceeded, the feed rate of the coolant can be increased, with preference being given to controlling to a specified target temperature with a manipulated variable that defines the feed rate of the coolant, for example a signal for operating a coolant pump and /or a coolant valve. Appropriately, at carrying out the method according to the invention, the introduction rate of the coolant is recorded, for example by measuring the mass or volume throughput of the coolant, from which the introduction rate can be determined, in particular calculated.

Es kann vorgesehen sein, eine Temperatur am Rotor, insbesondere eine Temperatur im Bereich eines oder mehrerer Zerkleinerungswerkzeuge zu messen und auf eine vorgegebene Soll-Temperatur bzw. einen Soll-Temperaturbereich des Rotors mit einer die Einbringrate des Kühlmittels festlegenden Stellgröße zu regeln. Es kann auch vorgesehen sein, sowohl eine Temperatur des Rotors als auch eine Temperatur des zerkleinerten Gutes als Regelgröße mit der Einbringrate als Stellgröße einzusetzen. Um einen zur weiteren Verarbeitung des zerkleinerten Guts nicht zuträglichen Feuchtegrad bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu vermeiden, kann vorgesehen sein, dass ein Feuchtegrad des zerkleinerten Gutes gemessen und auf einen vorgegebenen Soll-Feuchtegrad bzw. einen Soll-Feuchtebereich des zerkleinerten Gutes mit einer die Einbringrate des Kühlmittels festlegenden Stellgröße geregelt wird. Dabei kann es auch zweckmäßig sein, den Feuchtegrad des zu zerkleinernden Gutes, d.h. vor dem Zerkleinerungsprozess zu messen, wobei diese Messung auch in die beschriebene Regelung eingeht.Provision can be made to measure a temperature on the rotor, in particular a temperature in the area of one or more comminution tools, and to regulate it to a predetermined target temperature or a target temperature range of the rotor with a manipulated variable that determines the rate of introduction of the coolant. Provision can also be made to use both a temperature of the rotor and a temperature of the comminuted material as a controlled variable with the feed rate as a manipulated variable. In order to avoid a degree of moisture that is not conducive to further processing of the comminuted material when carrying out the method according to the invention, it can be provided that a degree of moisture in the comminuted material is measured and adjusted to a specified target moisture level or a target moisture range of the comminuted material with a die Feed rate of the coolant defining manipulated variable is regulated. It can also be useful to measure the degree of moisture in the material to be comminuted, i.e. before the comminution process, with this measurement also being included in the regulation described.

Um sowohl eine Temperaturregelung als auch eine Regelung des Feuchtegrads des zerkleinerten Gutes bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sowohl die Temperatur als auch der Feuchtegrad des zerkleinerten Gutes als Regelgrößen eingehen und damit die Regelung als Mehrgrößenregelung ausgelegt wird, und der jeweilige Sollwert bzw. Sollwertbereich des zerkleinerten Gutes mit einer die Einbringrate des Kühlmittels festlegenden Stellgröße geregelt wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Regelstrecke einen Entkopplungsregler aufweist.In order to provide both a temperature control and a control of the degree of moisture of the comminuted material, it can be provided that in the method according to the invention both the temperature and the degree of moisture of the comminuted material are included as controlled variables and the control is thus designed as a multivariable control and the respective setpoint or setpoint range of the comminuted material with a manipulated variable that determines the rate of introduction of the coolant is regulated. In particular, it can be provided that the controlled system has a decoupling controller.

Um eine möglichst homogene Einbringung des Kühlmediums in den Zerkleinerungsraum bzw. den Zerkleinerungsprozess, der in der Mehrzahl von Ausführungen im Bereich des Zerkleinerungsrotors stattfindet, bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass über eine Mehrzahl von zur Längsachse des Rotors beabstandete Orte, an welchen Düsen bzw. Düseneinrichtungen angeordnet sein können, das Einbringen des Kühlmittels durchgeführt wird. Es kann auch vorgesehen sein, das Kühlmittel über Düseneinrichtungen einzubringen, die direkt am Rotor angebracht bzw. ausgebildet sind. In dieser Ausführungsform kann der Rotor insofern zumindest eine Kühlmittelzuleitung zur Führung von Kühlmittel zu den Düseneinrichtungen umfassen.In order to provide the most homogeneous possible introduction of the cooling medium into the comminution chamber or the comminution process, which in the majority of designs takes place in the area of the comminution rotor, it can be provided that a plurality of locations spaced apart from the longitudinal axis of the rotor, at which nozzles or Nozzle devices can be arranged, the introduction of the coolant is carried out. Provision can also be made for the coolant to be introduced via nozzle devices which are attached or formed directly on the rotor. In this embodiment, the rotor can in this respect comprise at least one coolant supply line for guiding coolant to the nozzle devices.

Zur genaueren Regelung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass mittels einer Mehrzahl von zueinander beabstandeten Temperatursensoren eine jeweilige Temperatur des bzw. im zerkleinerten Gut erfasst wird und die Regelung abhängig von der Mehrzahl der von den Temperatursensoren erfassten Temperaturen durchgeführt wird. In gleicher Weise kann eine Mehrzahl von zueinander beabstandeten Feuchtesensoren einen jeweiligen Feuchtegrad im zerkleinerten Gut erfassen und die Regelung abhängig von der Mehrzahl der von den Feuchtesensoren erfassten Feuchtegraden durchgeführt werden.For more precise control of the method according to the invention, it can be provided that a respective temperature of or in the comminuted material is detected by means of a plurality of spaced-apart temperature sensors and the control is carried out as a function of the plurality of temperatures detected by the temperature sensors. In the same way, a plurality of moisture sensors spaced apart from one another can detect a respective degree of moisture in the comminuted material and the control can be carried out as a function of the majority of moisture levels detected by the moisture sensors.

Um eine möglichst gleichförmige Einbringung des Kühlmittels in den Zerkleinerungsprozess bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass das Kühlmittel auf den sich drehenden Rotor und/oder auf das zu zerkleinernde Gut, insbesondere im Bereich des Rotors, aufgebracht wird. Insbesondere bei solchen Zerkleinerungsvorrichtungen, bei welchen die am Rotor angeordneten Zerkleinerungswerkzeuge mit zugeordneten, ortsfest am Maschinengestell angebrachten Gegenmessern zusammenarbeiten, kann auch vorgesehen sein, Kühlmittel im Bereich der Gegenmesser bzw. des Gegenmessers in den Zerkleinerungsraum bzw. den Zerkleinerungsprozess einzubringen.In order to provide as uniform as possible an introduction of the coolant into the comminution process, provision can be made for the coolant to be applied to the rotating rotor and/or to the material to be comminuted, in particular in the region of the rotor. Especially with those Crushing devices in which the comminution tools arranged on the rotor work together with associated counter-knives fixed in place on the machine frame can also be provided to introduce coolant in the area of the counter-knives or the counter-knife into the comminution space or the comminution process.

Je nach Anordnung von zumindest einer Düse einer Düseneinrichtung zum Einbringen des Kühlmittels kann zur Vergrößerung der Oberfläche des Kühlmittels und damit zur Verbesserung des Kühlwirkungsgrades vorgesehen sein, dass das Kühlmittel in Form eines Wassernebels den Zerkleinerungsprozess eingebracht wird, bei welchem die Wassernebeltröpfchen einen Durchmesser < 100 µm, insbesondere < 50 µm aufweisen.Depending on the arrangement of at least one nozzle of a nozzle device for introducing the coolant, in order to increase the surface area of the coolant and thus improve the cooling efficiency, it can be provided that the coolant is introduced in the form of a water mist for the comminution process, in which the water mist droplets have a diameter of <100 µm , in particular <50 microns.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Einbringrate des Kühlmittels als Stellgröße der Regelung insbesondere mittels Ansteuersignalen für eine Kühlmittel-Ventileinrichtung und/oder mittels Ansteuersignalen für eine Kühlmittelpumpe eingestellt werden.In the method according to the invention, the introduction rate of the coolant can be adjusted as a manipulated variable of the regulation, in particular by means of control signals for a coolant valve device and/or by means of control signals for a coolant pump.

Wie eingangs erläutert, weist das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen auch den Vorteil auf, dass das erwärmte Kühlmittel in der Regel nicht aus dem zerkleinerten Gut entfernt werden muss. Um eine nicht akzeptable Luftfeuchte in der Arbeitsumgebung der Zerkleinerungsvorrichtung zu vermeiden, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass der während der Kühlung des Zerkleinerungsprozesses sich entwickelnde dampfförmige Stoff, insbesondere Wasserdampf, zumindest teilweise abgesaugt wird. Ein solcher Dampf kann beispielsweise vom Standort der Zerkleinerungsvorrichtung nach außen geführt und im Fall von reinem Wasserdampf umweltverträglich abgegeben werden.As explained at the outset, the method according to the invention and the device according to the invention also have the advantage over conventional devices that the heated coolant generally does not have to be removed from the comminuted material. In order to avoid an unacceptable level of humidity in the working environment of the comminution device, it can expediently be provided that the vaporous substance, in particular water vapor, developing during the cooling of the comminution process is at least partially sucked off. Such a vapor can, for example, be routed to the outside from the location of the comminution device and, in the case of pure steam, released in an environmentally friendly manner.

In einer Ausführungsform kann der Mengendurchsatz bzw. Massenstrom oder der Volumenstrom des zu zerkleinernden Gutes direkt gemessen werden und in die erfindungsgemäße Regelung eingehen. Es ist jedoch auch möglich, über die Antriebsleistung des den Zerkleinerungsrotor antreibenden Motors auf den Mengendurchsatz bzw. Massen- oder Volumenstrom des Zerkleinerungsgutes zu schließen, sodass der Mengendurchsatz des Zerkleinerungsgutes durch die Ermittlung der Antriebsleistung indirekt erfasst werden kann zur Anpassung der Einbringrate des Kühlmittels.In one embodiment, the throughput or mass flow or the volume flow of the material to be comminuted can be measured directly and included in the regulation according to the invention. However, it is also possible to use the drive power of the motor driving the comminution rotor to infer the throughput or mass or volume flow of the material to be comminuted, so that the throughput of the material to be comminuted can be recorded indirectly by determining the drive power in order to adapt the feed rate of the coolant.

Mit den erläuterten Regelungen beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Kühlen von Zerkleinerungsgut und/oder von zerkleinertem Gut können äußere Einflüsse auf den Zerkleinerungsprozess, beispielsweise gespeicherte Wärme von Maschinenbauteilen und/oder der Umgebung, die sich im Verlauf des Betriebs der Vorrichtung auch verändern können, ausgeregelt werden, sodass diese beispielhaft genannten Störgrößen sowie andere eventuell auftretende, auf den Zerkleinerungsprozess einwirkende Störgrößen kompensiert werden können.External influences on the comminution process, for example stored heat from machine components and/or the environment, which can also change during the operation of the device, can be compensated for with the explained regulations in the method according to the invention for cooling material to be comminuted and/or comminuted material. so that these disturbance variables mentioned by way of example as well as other disturbance variables that may occur and have an effect on the comminution process can be compensated for.

Für die Anpassung des jeweiligen Reglers an die spezifische Regelstrecke sind grundsätzlich bekannte Regler einsetzbar, beispielsweise PID, oder PI-Regler. Wie dargestellt können diese Regler beispielsweise als Einpunkt-Regler, als Mehrpunkt-Regler, insbesondere Zweipunkt-Regler ausgebildet sein, um das jeweilige Zeitverhalten der Regelstrecke abzubilden.In principle, known controllers can be used for adapting the respective controller to the specific controlled system, for example PID or PI controllers. As shown, these controllers can be designed, for example, as single-point controllers, as multi-point controllers, in particular as two-point controllers, in order to map the respective time behavior of the controlled system.

Die Erfindung wird im Folgenden durch das Beschreiben einiger Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren erläutert, wobei

Figur 1a
eine Ansicht auf eine erfindungsgemäß gestaltete Zerkleinerungsvorrichtung,
Figur 1b
in einer Funktionsprinzipskizze den Aufbau einer erfindungsgemäß gestalteten Zerkleinerungsvorrichtung,
Figur 2
ein Fließschema des Zerkleinerungsprozesses der Zerkleinerungsvorrichtung der Figur 1a, b,
Figur 3
zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Kühlen von Zerkleinerungsgut ein Blockschaltbild eines Regelkreises für eine Einpunkt-Regelung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 4
ein Blockschaltbild eines weiteren Regelkreises bei einer Zweipunkt-Regelung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 5
ein Blockschaltbild eines weiteren Regelkreises einer Zeitregelung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Figur 6
ein Blockschaltbild einer Regelung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welcher neben der Führungs- und Regelgröße eine Mehrzahl von Betriebsparametern zur Festlegung der Regelung eingesetzt werden.
The invention is explained below by describing some embodiments of the comminution device according to the invention and the method according to the invention with reference to the accompanying figures, wherein
Figure 1a
a view of a crushing device designed according to the invention,
Figure 1b
in a functional principle sketch, the structure of a comminution device designed according to the invention,
figure 2
a flow chart of the crushing process of the crushing device of FIG Figure 1a , b ,
figure 3
to explain the method according to the invention for cooling material to be comminuted, a block diagram of a control loop for single-point control when carrying out the method according to the invention,
figure 4
a block diagram of a further control circuit in a two-point control for carrying out the method according to the invention,
figure 5
a block diagram of a further control circuit of a time control for carrying out the method according to the invention and
figure 6
a block diagram of a control system for carrying out the method according to the invention, in which, in addition to the command and control variable, a plurality of operating parameters are used to define the control system.

Figur 1a zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Zerkleinerungsvorrichtung 1 in einer perspektivischen Ansicht. An einem Maschinengehäuse 10 ist ein Zerkleinerungsrotor 14 im Bereich seiner beiden Längsenden gelagert, wobei in der beschriebenen Ausführungsform der Rotor 14 mittels eines elektrischen Antriebsmotors 11 bewegt wird. Figure 1a shows a crushing device 1 designed according to the invention in a perspective view. On a machine housing 10 is a crushing rotor 14 in Stored area of its two longitudinal ends, wherein in the embodiment described, the rotor 14 is moved by means of an electric drive motor 11.

In einer anderen Ausführungsform können auch andere Antriebe, insbesondere hydraulische Antriebe und/oder Antriebe umfassend Getriebeeinrichtungen zum Bewegen des Zerkleinerungsrotors 14 eingesetzt werden. Der Zerkleinerungsrotor 14 weist an seinem Umfang eine Mehrzahl von Zerkleinerungswerkzeugen 15 auf, die mit einer während des Zerkleinerungsbetriebs ortsfest zum Maschinengehäuse 10 angeordnete Gegenmessereinrichtung 16 zum Zerkleinern des Zerkleinerungsgutes zusammenwirken. Das Zerkleinerungsgut wird in der in Figur 1a gezeigten Zerkleinerungsvorrichtung von oben in die Öffnung eines mit dem Gehäuse verbundenen Trichters 19 eingeführt und fällt dann in den nach unten durch den Boden sowie den Zerkleinerungsrotor 14 begrenzten Zerkleinerungsraum. Im Verständnis der vorliegenden Erfindung beschränkt der Zerkleinerungsrotor diesen Zerkleinerungsraum, ist jedoch Teil desselben. In der dargestellten Ausführungsform kann die Zerkleinerungsvorrichtung auf ein Gestell über ein Förderband angeordnet werden, sodass das zerkleinerte Gut auf das unterhalb des Zerkleinerungsrotors angeordnete Förderband fällt, von diesem aufgenommen und wegtransportiert werden kann.In another embodiment, other drives, in particular hydraulic drives and/or drives comprising transmission devices, can also be used to move the comminution rotor 14 . The comminution rotor 14 has a plurality of comminution tools 15 on its circumference, which interact with a counter-knife device 16, which is arranged stationary relative to the machine housing 10 during the comminution operation, for comminuting the material to be comminuted. The shredded material is in the in Figure 1a The crushing device shown is introduced from above into the opening of a funnel 19 connected to the housing and then falls into the crushing space which is delimited at the bottom by the floor and the crushing rotor 14 . As understood by the present invention, the comminution rotor delimits this comminution space, but is part of it. In the illustrated embodiment, the comminution device can be arranged on a frame over a conveyor belt, so that the comminuted material falls onto the conveyor belt arranged below the comminution rotor, can be picked up by it and transported away.

Zur Beschreibung einer erfindungsgemäßen Gestaltung der in Figur 1a beispielhaft gezeigten Zerkleinerungsvorrichtung wird auf Figur 1b verwiesen, die mit Bezug auf die Erfindung funktionale Bereiche einer erfindungsgemäß gestalteten Zerkleinerungsvorrichtung zeigt. In der beschriebenen Ausführungsform wird das in den Zerkleinerungsraum eingebrachte Zerkleinerungsgut durch den Rotor 14 zerkleinert. Das zerkleinerte Gut oder Mahlgut fällt hier dann auf ein unterhalb des Rotors 14 angeordnetes Förderband 20, mit welchem das Mahlgut beispielsweise in einen Speicher transportiert wird. Zur Zustandserfassung des Mahlguts können im Bereich direkt unterhalb des Rotors Sensoren, insbesondere optische Sensoren vorgesehen sein, um den Ist-Wert der Temperatur und des Feuchtegrads des Mahlguts zu erfassen. Hierzu ist der Temperatursensor 30 sowie der Feuchtegradsensor 31 vorgesehen. Symbolhaft ist in Figur 1b darüber hinaus ein Massesensor 32 vorgesehen, der zur Erfassung des Massestroms des Mahlgutes ausgebildet ist.To describe a design according to the invention in Figure 1a exemplified crushing device is on Figure 1b referenced, which shows functional areas of an inventively designed comminution device with reference to the invention. In the embodiment described, the material to be comminuted introduced into the comminution space is comminuted by the rotor 14 . The comminuted material or ground material then falls onto a below of the rotor 14 arranged conveyor belt 20, with which the material to be ground is transported, for example, in a memory. Sensors, in particular optical sensors, can be provided in the area directly below the rotor for detecting the condition of the ground material in order to record the actual value of the temperature and the degree of moisture content of the ground material. The temperature sensor 30 and the humidity level sensor 31 are provided for this purpose. Symbolic is in Figure 1b in addition, a mass sensor 32 is provided, which is designed to detect the mass flow of the material to be ground.

Um das zu zerkleinernde Gut bzw. das Mahlgut zu kühlen, weist die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung 1 eine Kühlmitteleinrichtung auf, die mehrere und je nach Ausführungsform unterschiedliche Bauelemente zur Gestaltung der Kühlmitteleinrichtung umfasst. In Figur 1b sind gleichzeitig zwei Varianten einer Kühlmitteleinrichtung zur Gestaltung der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung funktional dargestellt, wobei die sich in den mit dem Bezugszeichen 46 gekennzeichneten Rechteck befindlichen Elemente für eine Ausführungsform zunächst unbeachtlich sind. Die Kühlung erfolgt erfindungsgemäß hier mit einem flüssigen Kühlmittel auf Wasserbasis, wobei das Kühlmittel in den beschriebenen Ausführungsformen einen Wassergehalt 100% aufweist. Insofern erfolgt die Kühlung durch Einsatz von reinem Wasser, sodass die Kühlmitteleinrichtung direkt mittels eines üblichen Wasseranschlusses 40 an ein herkömmliches Wasserversorgungnetz anschließbar ist. In der erstbeschriebenen Ausführungsform kann der Zufluss des Kühlmittels über ein Zweiwege-Ventil 42 eingestellt und der Volumenfluss des Kühlmittels bzw. des Wassers über eine Volumenstrommesseinrichtung 43 erfasst werden. Das Kühlmittel wird über eine Leitung 41 zu im Bereich des Rotors angeordnete Düsen 48b einer Düseneinrichtung 48 geführt, über welche das Kühlmittel je nach Ausführungsform beispielsweise direkt auf den Rotor und/oder in den Zerkleinerungsraum eingebracht wird. Um eine möglichst homogene und gleichmäßige Einbringung des Kühlmittels sicherzustellen, kann die Kühlmitteldüseneinrichtung 48 in Längsrichtung zum Rotor beabstandete angeordnete Düsen 48b umfassen, um das Kühlmittel über die gesamte Wirkungsbreite des Rotors entsprechend seiner axialen Wirklänge einzubringen. Zur Verbesserung der Wechselwirkung des Kühlmittels mit dem sich im Zerkleinerungsraum befindlichen Gut, d.h. dem zu zerkleinerndem Gut und dem teilweise bzw. vollständig zerkleinertem Gut zu optimieren, kann vorgesehen sein, spezifische Düsen, hier Wasserdüsen zu verwenden, die ausgebildet sind, einen feinen Wassernebel zu erzeugen, wobei einzelne Tröpfchen einen Durchmesser je nach Ausführungsform von < 100 µm oder gar < 50 µm aufweisen.In order to cool the material to be comminuted or the material to be ground, the comminuting device 1 according to the invention has a coolant device which, depending on the embodiment, comprises several components for the configuration of the coolant device. In Figure 1b At the same time, two variants of a coolant device for designing the comminution device according to the invention are shown functionally, with the elements located in the rectangle marked with the reference number 46 being initially irrelevant for one embodiment. According to the invention, the cooling is carried out here with a water-based liquid coolant, the coolant having a water content of 100% in the described embodiments. In this respect, the cooling takes place through the use of pure water, so that the coolant device can be connected directly to a conventional water supply network by means of a conventional water connection 40 . In the embodiment described first, the inflow of the coolant can be adjusted via a two-way valve 42 and the volume flow of the coolant or of the water can be recorded via a volume flow measuring device 43 . The coolant is conducted via a line 41 to nozzles 48b of a nozzle device 48 arranged in the area of the rotor, via which the coolant, depending on the embodiment is introduced, for example, directly onto the rotor and/or into the crushing chamber. In order to ensure that the coolant is introduced as homogeneously and uniformly as possible, the coolant nozzle device 48 can comprise nozzles 48b spaced apart in the longitudinal direction of the rotor in order to introduce the coolant over the entire effective width of the rotor in accordance with its axial effective length. To improve the interaction of the coolant with the material in the crushing chamber, ie to optimize the material to be crushed and the partially or completely crushed material, it can be provided that specific nozzles, here water nozzles, are used that are designed to spray a fine water mist generate, wherein individual droplets have a diameter of <100 microns or even <50 microns, depending on the embodiment.

Insbesondere in solchen Fällen, bei welchen der Wasserdruck der Wasserversorgung nicht ausreicht, die Düseneinrichtung mit dem jeweils erforderlichen Druck mit Kühlwasser zu beaufschlagen, kann vorgesehen sein, weitere Bauelemente in die Kühlmitteleinrichtung einzubinden, die im gestrichelten Bereich 46 der Fig. 1b angegeben sind. Dies betrifft einen mittels des Wasseranschlusses 40 an die Wasserversorgung angeschlossenen Wassertank 44 mit Füllstandsüberwachung, an den ausgangsseitig eine Pumpe 45 angeschlossen ist, welche hier ferner zur Volumenstrommessung des von der Pumpe in Richtung zu den Düsen 48b geförderten Volumenstroms ausgebildet ist.Particularly in those cases in which the water pressure of the water supply is not sufficient to apply the required pressure to the nozzle device with cooling water, provision can be made to integrate further components into the coolant device, which are shown in the dashed area 46 of Fig. 1b are specified. This relates to a water tank 44 connected to the water supply by means of the water connection 40 with fill level monitoring, to which a pump 45 is connected on the outlet side, which is also designed here to measure the volume flow delivered by the pump in the direction of the nozzles 48b.

Die Steuerung der Kühlmitteleinrichtung erfolgt in der beschriebenen Ausführungsform mittels einer Steuereinrichtung 55, die zusammen mit der Steuerungseinrichtung 56 des Zerkleinerungsrotors, d.h. der Steuerung zur Steuerung des Rotorantriebes in einem Schaltschrank 50 angeordnet sein kann. Dabei können die Steuerungseinrichtungen 55, 56 gekoppelt sein bzw. in einer zentralen Steuerung zusammengefasst sein, um den Zerkleinerungsprozess mit dem Kühlprozess zu koppeln bzw. um Betriebsparameter des Zerkleinerungsprozesses, beispielsweise Angaben über die Antriebsleistung, die vom Materialfluss des zu zerkleinernden Gutes durch den Rotor abhängt, für die Steuerung bzw. Regelung der Kühlmitteleinrichtung zu verwenden. In ähnlicher Weise können von der Steuerung der Kühlmitteleinrichtung Kühlungs-Betriebsparameter an die Steuerung des Rotors bzw. des Rotorantriebes weitergegeben werden, um die Zerkleinerung an den Betrieb der Kühlmitteleinrichtung anzupassen.In the embodiment described, the coolant device is controlled by means of a control device 55 which can be arranged in a switch cabinet 50 together with the control device 56 of the comminution rotor, ie the controller for controlling the rotor drive. The control devices 55, 56 can be coupled or combined in a central controller in order to couple the comminution process with the cooling process or to provide operating parameters of the comminution process, for example information about the drive power, which depends on the material flow of the material to be comminuted through the rotor , to be used for the control or regulation of the coolant device. In a similar way, cooling operating parameters can be forwarded from the controller of the coolant device to the controller of the rotor or the rotor drive in order to adapt the comminution to the operation of the coolant device.

Die in Figur 1b dargestellten Leitungen der Ventileinrichtung 42, der Volumenstrommesseinrichtung 43, dem Wassertank 44, der Pumpe 45 sowie der Sensoren 30, 31, 32 an die Steuerung 55 der Kühlmitteleinrichtung können je nach Anwendung sowohl zur Übermittlung von Steuersignalen als auch von Datensignalen, unter Umständen auch bidirektional, ausgebildet sein.In the Figure 1b The illustrated lines of the valve device 42, the volume flow measuring device 43, the water tank 44, the pump 45 and the sensors 30, 31, 32 to the controller 55 of the coolant device can, depending on the application, be used both for the transmission of control signals and data signals, possibly also bidirectionally, be trained.

Figur 2 zeigt die Darstellung der Figur 1b mit einem höheren Abstrahierungsgrad in der Art eines Fließschemas, wobei für die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung relevante Betriebsparameter bzw. Messgrößen angegeben sind. Das in den Zerkleinerungsraum des Maschinengehäuses 10 eingebrachte, zu zerkleinernde Material weist einen Feuchtegrad FI auf. Dieses wird mittels des Zerkleinerungsrotors 14 zerkleinert, wobei der Antriebsmotor 11 des Zerkleinerungsrotors eine elektrische Antriebsleistung P aufwendet. Das durch den Rotor zerkleinerte Gut (Mahlgut) fällt auf das Förderband 20, an welchem bzw. im Bereich dessen jeweilige Sensoreinrichtungen angeordnet sind zur Erfassung der Temperatur TO des zerkleinerten Guts (Output-Material), dem Feuchtegrad FO des Output-Materials, dem Volumenstrom VO des Output-Materials und/oder dem Massenstrom MO des Output-Materials. Das von der Zerkleinerungsvorrichtung abtransportierte Mahlgut kann beispielsweise in ein Lager 90 eingetragen werden. Die Zufuhr des Kühlmittels erfolgt mit einem Volumenstrom VS, wobei in dieser Ausführungsform die Abgabe des Kühlmittels über eine Düseneinrichtungen 48 mittels der Ventileinrichtung 42 gesteuert wird. figure 2 shows the representation of the Figure 1b with a higher degree of abstraction in the form of a flow chart, with relevant operating parameters or measured variables for the embodiment of the method according to the invention or the device according to the invention being specified. The material to be comminuted introduced into the comminuting space of the machine housing 10 has a moisture content FI. This is comminuted by means of the comminution rotor 14, with the drive motor 11 of the comminution rotor using an electrical drive power P. The material (ground material) comminuted by the rotor falls onto the conveyor belt 20, on which or in the area of which respective sensor devices are arranged for detecting the temperature TO of the comminuted material Guts (output material), the moisture level FO of the output material, the volume flow VO of the output material and/or the mass flow MO of the output material. The material to be ground which is transported away from the comminution device can be entered into a store 90, for example. The coolant is supplied with a volume flow VS, with the delivery of the coolant being controlled via a nozzle device 48 by means of the valve device 42 in this embodiment.

In dem Fließschema der Figur 2 ist definitionsgemäß die Prozesssteuerung nicht angegeben. Die beschriebene Kühlung des zu zerkleinernden Materials bzw. teilzerkleinerten Materials in dem Zerkleinerungsraum erfolgt zur Vermeidung von erhöhten Temperaturen des Zerkleinerungsgutes. Zu diesem Zweck kann vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem das Zerkleinerungsgut, d.h. das zu zerkleinernde Gut, das teilzerkleinerte Gut und/ oder das zerkleinerte Gut mittels eines flüssigen Kühlmittels auf Wasserbasis gekühlt wird, wobei eine Einbringrate, beispielsweise ein Volumenstrom oder ein Massenstrom des Kühlmittels in den Zerkleinerungsprozess bzw. den Zerkleinerungsraum an einen vom Mengendurchsatz des Zerkleinerungsgutes abhängigen Betriebsparameter der Zerkleinerungsvorrichtung wie einen Volumendurchsatz des Zerkleinerungsgutes, einen Massendurchsatz des Zerkleinerungsgutes und/oder einer Antriebsleistung des Zerkleinerungsrotorantriebes angepasst wird. Diese Anpassung erfolgt erfindungsgemäß derart, dass mehr als 60% der in das Zerkleinerungsgut eingebrachten Kühlleistung durch die latente Wärme des flüssigen Kühlmittels bereitgestellt wird. Je nach spezifischer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der prozentuale Anteil der latenten Wärme an die Gesamtkühlleistung auch größer eingestellt werden, beispielsweise mehr als 70% oder mehr als 80% der Kühlleistung.In the flow chart of figure 2 by definition, the process control is not specified. The described cooling of the material to be comminuted or partially comminuted material in the comminution chamber takes place to avoid elevated temperatures of the material to be comminuted. For this purpose, it can be provided that the device according to the invention is designed and set up to carry out a method in which the comminuted material, ie the material to be comminuted, the partially comminuted material and/or the comminuted material, is cooled by means of a water-based liquid coolant, with a Introducing rate, for example a volume flow or a mass flow of the coolant into the comminution process or the comminution space, is adapted to an operating parameter of the comminution device that is dependent on the throughput of the material to be comminuted, such as a volume throughput of the material to be comminuted, a mass throughput of the material to be comminuted and/or a drive power of the comminution rotor drive. According to the invention, this adaptation takes place in such a way that more than 60% of the cooling capacity introduced into the material to be comminuted is provided by the latent heat of the liquid coolant. Depending on the specific implementation of the method according to the invention, the percentage of the latent heat in the total cooling capacity can also be set to be larger, for example more than 70% or more than 80% of the cooling capacity.

Bei einer vollständigen Umsetzung der Wärmeleistung des Materials dQMATERIAL/dt in die Kühlleistung des Kühlmittels mit vollständigem Übergang des Kühlmittels in die dampfförmige Phase gilt die obenstehende Formel für die Masseneinbringrate dmWASSER/dt = (dQMATERIAL/dt)*1/qWASSER bzw. die Volumeneinbringrate VS= dVWASSER/dt = (dmWASSER/dt) * (1/QWASSER), wobei QWASSER die Dichte des Kühlmittels, hier Wasser, angibt. Erfindungsgemäß erfolgt die Einstellung je nach Ausführung über eine Steuerung oder eine Regelung der Einbringrate VS des Kühlmittels in der beschriebenen Weise, wobei die Einbringrate gemäß der angegebenen Vorschrift reduziert wird, wenn weniger als 60% der in das Zerkleinerungsgut eingebrachten Kühlleistung durch die latente Wärme des Kühlmittels bereitgestellt wird. Diese Schwellenüberschreitung kann z.B. dadurch erfasst werden, dass der Feuchtegrad FO des zerkleinerten Gutes einen entsprechenden erhöhten Wert anzeigt, gleichbedeutend damit, dass die Kühlleistung zu einem geringeren Prozentsatz durch die latente Wärme des Kühlmittels bereitgestellt wird. Je nach Ausführungsform kann beispielsweise auch vorgesehen sein, eine entsprechende Regelung bzw. Steuerung so durchzuführen, dass die Anpassung der Einbringrate des Kühlmittels an den Mengendurchsatz des Zerkleinerungsgutes in den Zerkleinerungsprozess so ausgeführt wird, dass mehr als 70%, mehr als 80%, insbesondere mehr als 90% des eingebrachten Kühlmittels während des Kühlprozesses in die dampfförmige Phase übergeht. Wird dieser Prozentsatz nicht erreicht, was beispielsweise durch Messen eines erhöhten Feuchtegrades des zerkleinerten Gutes erfasst werden kann, kann erfindungsgemäß in dieser Ausführungsform die Einbringrate VS des Kühlmittels reduziert werden.If the heat output of the material dQ MATERIAL /dt is completely converted into the cooling capacity of the coolant with complete transition of the coolant into the vapor phase, the above formula applies to the mass injection rate dm WATER /dt = (dQ MATERIAL /dt)*1/q WATER or The volume injection rate VS= dV WATER /dt = (dm WATER /dt) * (1/ QWATER ), where QWATER indicates the density of the coolant, here water. According to the invention, depending on the design, the adjustment is made by controlling or regulating the feed rate VS of the coolant in the manner described, with the feed rate being reduced in accordance with the specified regulation if less than 60% of the cooling capacity introduced into the material to be comminuted is caused by the latent heat of the coolant provided. This exceeding of the threshold can be detected, for example, by the degree of moisture FO of the comminuted material indicating a correspondingly increased value, which means that the cooling capacity is provided to a lesser percentage by the latent heat of the coolant. Depending on the embodiment, provision can also be made, for example, to carry out a corresponding regulation or control in such a way that the adjustment of the introduction rate of the coolant to the throughput of the material to be comminuted in the comminution process is carried out in such a way that more than 70%, more than 80%, in particular more than 90% of the introduced coolant turns into the vapor phase during the cooling process. If this percentage is not reached, which can be detected, for example, by measuring an increased degree of moisture in the comminuted material, the introduction rate VS of the coolant can be reduced in this embodiment according to the invention.

Es kann vorgesehen sein, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung die Kühlung des Zerkleinerungsgutes geregelt wird. Beispielsweise kann in einer Ausführungsform eine Temperatur des zerkleinerten Gutes gemessen und auf eine vorgegebene Soll-Temperatur des zerkleinerten Gutes mit einer die Einbringrate des Kühlmittels festlegenden Stellgröße geregelt werden, insofern stellt die Temperatur des zerkleinerten Gutes die Regelgröße dar. Figur 3 zeigt einen entsprechenden Regelkreis 60 zur Durchführung einer Ausführungsform der Erfindung für eine derartige Regelung, wobei als Führungsgröße w(t) eine, in der Regel vom jeweiligen Zerkleinerungsgut abhängige vorgegebene Temperatur TSOLL ist. Der Regler 61 ist in der beschriebenen Ausführungsform als PI- oder PID-Regler ausgelegt. Dieser gibt ein Ansteuersignal u(t) aus zur Ansteuerung eines Stellgliedes 62, welches die Stellgröße Volumenstrom VS des Kühlmittels einstellt. Insofern entspricht dem Stellglied 62 die Ventileinrichtung 42 der Figur 2. Die Stellgröße y(t) entspricht diesem Volumenstrom VS des Kühlmittels. Die Regelstrecke 63 entspricht dem Anlageteil der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung zwischen dem Ort des Stellgliedes 62 und dem Messglied 64, d.h. in der Ausführung gemäß Figur 2 der Ventileinrichtung 42 und dem Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur TO des zerkleinerten Gutes. Eine zweckmäßige Abbildung der Regelgröße berücksichtigt auch die Einwirkung von Störgrößen zi(t), beispielsweise die in den Maschinenbauteilen gespeicherte Wärme und/oder die Umgebungstemperatur sowie weitere äußere Einwirkungen, die sich auf den Zerkleinerungsprozess und/oder den Kühlungsprozess auswirken. Die sich ergebende Temperatur T0 des zerkleinerten Gutes wird über das Messglied 64 erfasst und rückgeführt zum Vergleich mit der Führungsgröße w(t) (Soll-Temperatur) und zur Ermittlung der Regelabweichung e(t), hier ΔT = TSOLL-TO.It can be provided that in the method according to the invention or the comminution device according to the invention, the cooling of the material to be comminuted is regulated. For example, in one embodiment, a temperature of the comminuted material can be measured and regulated to a specified target temperature of the comminuted material with a manipulated variable that defines the introduction rate of the coolant; in this respect, the temperature of the comminuted material represents the controlled variable. figure 3 shows a corresponding control circuit 60 for carrying out an embodiment of the invention for such a control, wherein the reference variable w(t) is a predetermined temperature T SOLL , which is generally dependent on the respective material to be comminuted. In the embodiment described, controller 61 is designed as a PI or PID controller. This outputs a control signal u(t) for controlling an actuator 62, which adjusts the manipulated variable volume flow VS of the coolant. In this respect, the actuator 62 corresponds to the valve device 42 of FIG figure 2 . The manipulated variable y(t) corresponds to this volume flow VS of the coolant. The controlled system 63 corresponds to the system part of the comminution device according to the invention between the location of the actuator 62 and the measuring element 64, ie in the embodiment according to FIG figure 2 the valve device 42 and the temperature sensor for detecting the temperature TO of the comminuted material. An expedient representation of the controlled variable also takes into account the effect of disturbance variables zi(t), for example the heat stored in the machine components and/or the ambient temperature as well as other external influences that affect the comminution process and/or the cooling process. The resulting temperature T0 of the comminuted material is recorded by the measuring element 64 and fed back for comparison with the reference variable w(t) (set temperature) and for determining the control deviation e(t), here ΔT=T SET -TO.

In einer weiteren Ausführungsform kann mit Bezug auf das Verfahren gemäß Figur 3 auch vorgesehen sein, als Führungsgröße der Regelung einen vorgegebenen Feuchtegrad FO-Soll vorzugeben, wobei der Regelkreis entsprechend dem in Figur 3 dargestellten Regelkreis aufgebaut sein kann, d.h. dass der Regelkreis als Einpunkt-Regelung zur Regelung eines vorgegebenen Feuchtegrades des Output-Materials realisiert ist, wobei als Stellgröße wiederum die Einbringrate bzw. der Volumenstrom VS des Kühlmittels fungiert und der Feuchtegrad des Output-Materials die Regelgröße darstellt.In a further embodiment, with reference to the method according to figure 3 It can also be provided that a predetermined humidity level FO-Soll be specified as a reference variable for the control, with the control loop corresponding to the in figure 3 The control circuit shown can be constructed, i.e. the control circuit is implemented as a single-point control for controlling a specified degree of moisture content of the output material, with the introduction rate or the volume flow VS of the coolant acting as the manipulated variable and the degree of moisture content of the output material being the controlled variable .

Figur 4 zeigt für die Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens eines weitere Ausführungsform, in der der Regelkreis 60b eine Zweipunkt-Regelung umsetzt, bei welcher die Ventileinrichtung ein Stellglied 63b darstellt, das als Zwei/Zwei-Wegeventil ausgebildet ist. Dabei stellt das Stellglied 63b den Volumenstrom des Kühlmittels so ein, dass die Temperatur TO des Output-Materials zwischen einer Temperaturobergrenze TSOLL_H und einer Temperaturuntergrenze TSOLL_L bleibt. Während sich die Regler 61a, b und die Stellglieder 62a, b der Verfahren gemäß den Figuren 3, 4 unterscheiden, ist die Regelstrecke 63 identisch, soweit keine weiteren anlagetechnischen Änderungen vorliegen. figure 4 shows a further embodiment for the implementation of the method according to the invention, in which the control circuit 60b implements a two-point control, in which the valve device represents an actuator 63b, which is designed as a two/two-way valve. The actuator 63b adjusts the volume flow of the coolant in such a way that the temperature TO of the output material remains between an upper temperature limit T SOLL_ H and a lower temperature limit T SOLL_ L. While the controller 61a, b and the actuators 62a, b of the method according to the Figures 3 , 4 differ, the controlled system 63 is identical, provided that there are no other system-related changes.

Figur 5 zeigt einen weiteren Regelkreis zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem als weitere Prozessgröße eine vorbestimmte Zeitdauer t0 auf den Regler 61c gegeben wird, als Führungsgröße eine maximal erlaubte Temperatur des zerkleinerten Gutes TSOLL_H vorgegeben und die Ist-Temperatur TO wiederum über das Messglied 64 erfasst wird. Die Regelung mit der Ist-Temperatur TO des zerkleinerten Gutes als Regelgröße erfolgt hier durch entsprechende Gestaltung des Reglers 61c derart, dass das wiederum als Zwei/Zwei-Wegeventil ausgebildete Stellglied 62c den Volumenstrom des Kühlmittels derart einstellt, dass bei Erreichen der Temperaturobergrenze TSOLL_H über eine Zeitdauer t0 Kühlmittel dem Zerkleinerungsprozess zugeführt wird und damit Wärmeleistung entzogen wird. figure 5 shows a further control circuit for implementing the method according to the invention, in which a predetermined time period t0 is given to the controller 61c as a further process variable, a maximum permitted temperature of the comminuted material T SOLL_ H is given as a reference variable and the actual temperature TO is again given via the measuring element 64 is detected. The control with the actual temperature TO of the comminuted material as a controlled variable is carried out here by appropriate design of the controller 61c such that the actuator 62c, in turn designed as a two/two-way valve, regulates the volume flow of the coolant is set in such a way that when the upper temperature limit T SOLL_ H is reached, coolant is supplied to the comminution process over a period of time t0, and heat output is thus withdrawn.

Figur 6 zeigt einen weiteren Regelkreis zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem als Führungsgröße eine maximale Temperatur des zerkleinerten Gutes TSOLL_H und die Temperatur TO zerkleinerten Gutes als Regelgröße eingesetzt ist. Im Unterschied zu dem Verfahren mit dem Regelkreis gemäß Figur 3 weist der Regelkreis einen Regler 65 auf, welche sowohl die Regelabweichung ΔT als auch Betriebsparameter bzw. Messgrößen der Vorrichtung als Eingangsgrößen aufweisen kann, wie beispielsweise die Antriebsleistung P, den Massenstrom MO bzw. den Volumenstrom VO des zerkleinerten Gutes, den Feuchtegrad FI des zu zerkleinernden Gutes und/oder den Feuchtegrad FO des zerkleinerten Gutes. Hieraus ermittelt die Regler 65 ein Ansteuersignal u(t), mit dem das Stellglied 62, beispielsweise eine Ventileinrichtung zum Einstellen eines Kühlmittelflusses, angesteuert wird. Auf diese Weise kann beispielsweise bei einer Regelung der Temperatur des Mahlguts TO durch die Steuereinrichtung 65 eingegriffen werden, wenn der Feuchtegrad FO des Mahlguts unzulässige Werte erreicht. Hierzu kann die Regler 65 eingerichtet sein, ein Ausgangssignal u(t) abzugeben, das als Steuersignal für das Stellglied dient, um dieses zum Erniedrigen der Einbringrate des Kühlmittels anzusteuern. Als weitere Eingangsgrößen des Reglers 65 kann beispielsweise ein Signal zur Anzeige der Drehrichtung des Zerkleinerungsrotor sein. Dabei kann der Regler 65 eingerichtet sein, die Einbringrate des Kühlwassers zu erniedrigen oder auf Null zu setzen, wenn dieses Anzeigesignal eine Rückwärtsdrehung der Zerkleinerung anzeigt. figure 6 shows a further control loop for implementing the method according to the invention, in which a maximum temperature of the comminuted material T SOLL_ H is used as the reference variable and the temperature TO of the comminuted material is used as the control variable. In contrast to the method according to the control loop figure 3 the control circuit has a controller 65, which can have both the control deviation ΔT and operating parameters or measured variables of the device as input variables, such as the drive power P, the mass flow MO or the volume flow VO of the comminuted material, the degree of moisture FI of the material to be comminuted good and/or the degree of moisture FO of the comminuted good. From this, controller 65 determines a control signal u(t) with which actuator 62, for example a valve device for adjusting a coolant flow, is controlled. In this way, for example, when the temperature of the ground material TO is regulated, the control device 65 can intervene if the degree of moisture FO of the ground material reaches impermissible values. For this purpose, the controller 65 can be set up to emit an output signal u(t), which serves as a control signal for the actuator in order to activate it to reduce the rate at which the coolant is introduced. A further input variable of the controller 65 can be, for example, a signal to indicate the direction of rotation of the comminution rotor. In this case, the regulator 65 can be set up to reduce the introduction rate of the cooling water or to set it to zero if this display signal indicates a reverse rotation of the comminution.

BezugszeichenlisteReference List

11
Zerkleinerungsvorrichtungcrushing device
1010
Maschinengehäuse, MaschinengestellMachine housing, machine frame
1111
Antriebsmotordrive motor
1414
Zerkleinerungsrotor, Rotorshredding rotor, rotor
1515
Zerkleinerungswerkzeugeshredding tools
1616
Gegenmessercounter knife
1717
Zerkleinerungsraumshredding room
17a17a
Boden Zerkleinerungsraumfloor crushing room
1818
Zuführeinrichtungfeeding device
1919
Trichterfunnel
2020
Förderbandconveyor belt
3030
Temperatursensortemperature sensor
3131
Feuchtegradsensor, FeuchtesensorHumidity sensor, humidity sensor
3232
Massesensormass sensor
4040
Wasseranschlusswater connection
4141
Wasserleitungwater pipe
4242
Ventil, Ventileinrichtungvalve, valve device
4343
Wasser-Volumenstrom-MesseinrichtungWater volume flow measuring device
4444
Wassertank mit FüllstandsüberwachungWater tank with level monitoring
4545
Wasserpumpe, Kühlmittelpumpewater pump, coolant pump
4848
Düseneinrichtungnozzle device
48a48a
Wasserdüse, Düsewater nozzle, nozzle
5050
Schaltschrankswitch cabinet
5555
Steuerungseinrichtung der KühlmitteleinrichtungControl device of the cooling device
5656
Steuerungseinrichtung des ZerkleinerungsrotorsControl device of the shredding rotor
6060
Regelkreiscontrol loop
6161
Reglercontroller
6262
Stellgliedactuator
6363
Regelstreckecontrolled system
6464
Messgliedmeasuring element
8080
Zerkleinertes Gut / MahlgutCrushed material / grist
9090
Lagerwarehouse
TOTO
Temperatur des zerkleinerten Gutes (Output)Temperature of shredded material (output)
VSvs
Einbringrate, Volumenstrom des KühlmittelsInjection rate, flow rate of the coolant
FIFI
Feuchtegrad des zu zerkleinernden Gutes (Input-Material)Moisture level of the material to be shredded (input material)
PP
Elektrische Antriebsleistung des RotorantriebesElectrical drive power of the rotor drive
FOFO
Feuchtegrad des Output-MaterialsMoisture level of the output material
VOVO
Volumenstrom des Output-MaterialsVolume flow of the output material
MOMON
Massenstrom des Output-MaterialsMass flow of the output material
w(t)w(t)
Führungsgrößebenchmark
TSOLLTSOLL
Soll-Temperaturtarget temperature
X(t)X(t)
Regelgrößecontrolled variable
u(t)u(t)
Ansteuerungssignal des StellgliedesActuation signal of the actuator
y(t)y(t)
Stellgrößemanipulated variable
zI(t)zI(t)
Störgrößedisturbance variable
e(t)e(t)
Regelabweichungdeviation

Claims (15)

Zerkleinerungsvorrichtung (1), die zur Durchführung eines Zerkleinerungsprozesses ausgebildet ist mit einem Zerkleinerungsrotor (14), der an einem Maschinengestell (10) gelagert ist und an seinem Umfang eine Mehrzahl von Zerkleinerungswerkzeugen (15) aufweist, wobei der Zerkleinerungsrotor (14) in einem, Zerkleinerungsgut aufnehmenden Zerkleinerungsraum (17) angeordnet und ausgebildet ist, das im Zerkleinerungsraum befindliche Gut zu zerkleinern, ferner umfassend eine Kühlmitteleinrichtung die ausgebildet ist, ein flüssiges Kühlmittel umfassend zumindest 80% Wasser in den Zerkleinerungsraum einzubringen, und umfassend eine Steuereinrichtung (55) zur Steuerung der Kühlmitteleinrichtung zur Einstellung einer Einbringrate des Kühlmittels in den Zerkleinerungsraum (17), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (55) eingerichtet und ausgebildet ist, eine Einbringrate (VS) des flüssigen, wasserbasierten Kühlmittels in den Zerkleinerungsprozess an einen vom Mengendurchsatz des Zerkleinerungsgutes abhängigen Betriebsparameter der Vorrichtung (1), insbesondere einen Volumendurchsatz (VO), einen Massendurchsatz (MO) des Zerkleinerungsgut, und/oder eine Antriebsleistung (P) des Rotorantriebes (11a, 11b, 11c) derart anzupassen, dass mehr als 60% der in das Zerkleinerungsgut eingebrachten Kühlleistung durch die latente Wärme des flüssigen, wasserbasierten Kühlmittels bereitgestellt ist.Crushing device (1), which is designed to carry out a comminution process, having a comminution rotor (14) which is mounted on a machine frame (10) and has a plurality of comminution tools (15) on its circumference, the comminution rotor (14) being in one arranged in the comminuting space (17) receiving the material to be comminuted and designed to comminute the material located in the comminuting space, further comprising a coolant device designed to introduce a liquid coolant comprising at least 80% water into the comminuting space, and comprising a control device (55) for controlling the Coolant device for setting a feed rate of the coolant into the comminution space (17), characterized in that the control device (55) is set up and configured to adjust a feed rate (VS) of the liquid, water-based coolant in the comminution process to a volumetric throughput of the The operating parameters of the device (1) dependent on the material to be comminuted, in particular a volume throughput (VO), a mass throughput (MO) of the material to be comminuted, and/or a drive power (P) of the rotor drive (11a, 11b, 11c) in such a way that more than 60% of the cooling capacity introduced into the material to be comminuted is provided by the latent heat of the liquid, water-based coolant. Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (55) eingerichtet und ausgebildet ist, die Anpassung der Einbringrate (VS) des Kühlmittels an den Mengendurchsatz des Zerkleinerungsgutes in den Zerkleinerungsprozess so auszuführen, dass mehr als 80 %, insbesondere mehr als 90 % des eingebrachten Kühlmittels beim Kühlen des Zerkleinerungsgutes von der flüssigen in die dampfförmige Phase übergeht.
Crushing device (1) according to claim 1,
characterized in that the control device (55) is set up and designed to adapt the introduction rate (VS) of the coolant to the throughput of the material to be comminuted in the comminution process in such a way that more than 80%, in particular more than 90%, of the coolant introduced during cooling of the shredded material changes from the liquid to the vapor phase.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kühleinrichtung eine Anschlusseinrichtung (40) zum Anschluss an ein Kühlmittelleitungsnetz und/oder zum Anschluss an ein Kühlmittelreservoir (44) sowie eine Kühlmitteldüseneinrichtung zur Einbringung von Kühlmittel in den Zerkleinerungsprozess bzw. Zerkleinerungsraum (17) umfasst, wobei die Steuereinrichtung (55) zur Steuerung der Einbringrate des Kühlmittels in den Zerkleinerungsraum (17) zumindest eine Ventileinrichtung (42) des Kühlmittels und/oder zumindest eine Kühlmittelpumpe (45) steuert.
Crushing device (1) according to one of Claims 1 or 2, characterized in that
that the cooling device comprises a connection device (40) for connection to a coolant line network and/or for connection to a coolant reservoir (44) and a coolant nozzle device for introducing coolant into the comminution process or comminution space (17), the control device (55) for controlling the introduction rate of the coolant into the comminution space (17) controls at least one valve device (42) of the coolant and/or at least one coolant pump (45).
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch zumindest einen Temperatursensor (30) zur Erfassung einer Temperatur (TO) des zerkleinerten Gutes (80), wobei die Steuereinrichtung (55) ausgebildet ist, auf eine vorbestimmten Solltemperatur (TSOLL) bzw. einen vorbestimmten Solltemperaturbereich des zerkleinerten Gutes mit einer die Einbringrate (VS) des Kühlmittels festlegenden Stellgröße (y(t)) zu regeln.Crushing device (1) according to any one of claims 1, 2 or 3, characterized by at least one temperature sensor (30) for detecting a Temperature (TO) of the comminuted material (80), the control device (55) being designed, to a predetermined desired temperature (T SOLL ) or a predetermined desired temperature range of the comminuted material with a manipulated variable (y( t)) to regulate. Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch zumindest einen Temperatursensor zur Erfassung einer Temperatur am Rotor (14), insbesondere eine Temperatur im Bereich eines oder mehrerer Zerkleinerungswerkzeuge (15), wobei die Steuereinrichtung (55) ausgebildet ist, auf eine vorgegebene Solltemperatur (TSOLL) bzw. einen Solltemperaturbereich des Rotors (14) mit einer die Einbringrate (VS) des Kühlmittels festlegenden Stellgröße (y(t)) zu regeln.Crushing device (1) according to one of Claims 1 to 4, characterized by at least one temperature sensor for detecting a temperature on the rotor (14), in particular a temperature in the region of one or more comminution tools (15), the control device (55) being embodied to regulate a predetermined target temperature (T SOLL ) or a target temperature range of the rotor (14) with a manipulated variable (y(t)) that defines the introduction rate (VS) of the coolant. Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch zumindest einen Feuchtesensor (31) zur Erfassung eines Feuchtegrades (FO) des zerkleinerten Gutes (80), wobei die Steuereinrichtung (55) ausgebildet ist, auf einen vorbestimmten Sollfeuchtegrad bzw. einen vorbestimmten Sollfeuchtebereich des zerkleinerten Gutes (80) mit einer die Einbringrate (VS) des Kühlmittels festlegenden Stellgröße (y(t)) zu regeln.Shredding device (1) according to one of Claims 1 to 5, characterized by at least one moisture sensor (31) for detecting a degree of moisture (FO) of the comminuted material (80), the control device (55) being designed to set a predetermined desired degree of moisture or a to control the predetermined target moisture range of the comminuted material (80) with a manipulated variable (y(t)) that defines the introduction rate (VS) of the coolant. Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Absaugeinrichtung, die ausgebildet ist zum zumindest teilweisen Absaugen des während der Kühlung des zu zerkleinernden Gutes sich entwickelnden Wasserdampfes.Crushing device (1) according to one of Claims 1 to 6, characterized by a suction device which is designed for at least partially sucking off the water vapor which develops during the cooling of the material to be comminuted. Verfahren zum Kühlen von Zerkleinerungsgut in einer Zerkleinerungsvorrichtung (1), die zur Durchführung eines Zerkleinerungsprozesses ausgebildet ist, bei welchem mittels am Umfang eines Zerkleinerungsrotors (14) angebrachten Zerkleinerungswerkzeugen (15) ein in einem Zerkleinerungsraum (17) der Zerkleinerungsvorrichtung befindliches Zerkleinerungsgut zerkleinert wird, wobei während des Zerkleinerungsvorganges ein flüssiges Kühlmittel umfassend zumindest 80% Wasser in den Zerkleinerungsraum (17) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass s eine Einbringrate (VS) des flüssigen, wasserbasierten Kühlmittels in den Zerkleinerungsprozess an einen vom Mengendurchsatz des Zerkleinerungsgutes abhängigen Betriebsparameter der Vorrichtung, insbesondere einem Volumendurchsatz (VO), einem Massendurchsatz (MO) des Zerkleinerungsguts, und/oder einer Antriebsleistung (P) des Rotorantriebes (11a, 11b, 11c) derart angepasst wird, dass mehr als 60% der in das Zerkleinerungsgut eingebrachten Kühlleistung durch die latente Wärme des flüssigen, wasserbasierten Kühlmittels bereitgestellt wird.Process for cooling material to be comminuted in a Crushing device (1) designed to carry out a comminution process in which a comminution material located in a comminuting chamber (17) of the comminution device is comminuted by means of comminution tools (15) attached to the circumference of a comminution rotor (14), a liquid coolant being used during the comminution process at least 80% water is introduced into the comminution space (17), characterized in that s an introduction rate (VS) of the liquid, water-based coolant in the comminution process to an operating parameter of the device dependent on the throughput of the material to be comminuted, in particular a volume throughput (VO), a Mass throughput (MO) of the material to be comminuted, and/or a drive power (P) of the rotor drive (11a, 11b, 11c) is adjusted in such a way that more than 60% of the cooling capacity introduced into the material to be comminuted is generated by the latent heat of the liquid, water-based ated coolant is provided. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Einbringrate (VS) des wasserhaltigen Kühlmittels an den Mengendurchsatz des Zerkleinerungsgutes in den Zerkleinerungsprozess so ausgeführt wird, dass mehr als 80 %, insbesondere mehr als 90 % des eingebrachten Kühlmittels beim Kühlen des Zerkleinerungsgutes bzw. des zerkleinerten Gutes von der flüssigen in die dampfförmige Phase übergeht.Method according to Claim 8, characterized in that the adjustment of the introduction rate (VS) of the aqueous coolant to the throughput of the material to be comminuted in the comminution process is carried out in such a way that more than 80%, in particular more than 90% of the coolant introduced when cooling the material to be comminuted or The comminuted material changes from the liquid to the vapor phase. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur (TO) des zerkleinerten Gutes (80) gemessen und auf eine vorgegebene Solltemperatur (TSOLL) bzw. ein Solltemperaturbereich des zerkleinerten Gutes mit einer die Einbringrate (VS) des Kühlmittels festlegenden Stellgröße (y(t)) geregelt wird.
Method according to one of claims 8 or 9,
characterized in that a temperature (TO) of the comminuted material (80) is measured and a predetermined target temperature (T SOLL ) or a target temperature range of the comminuted material is regulated with a manipulated variable (y(t)) that defines the introduction rate (VS) of the coolant.
Verfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass s eine Temperatur am Rotor (14), insbesondere eine Temperatur im Bereich eines oder mehrerer Zerkleinerungswerkzeuge (15) gemessen und auf eine vorgegebene Solltemperatur bzw. ein Solltemperaturbereich des Rotors mit einer die Einbringrate des Kühlmittels festlegenden Stellgröße (y(t)) geregelt wird.Method according to Claim 8, 9 or 10, characterized in that s a temperature on the rotor (14), in particular a temperature in the area of one or more comminution tools (15) is measured and adjusted to a predetermined target temperature or a target temperature range of the rotor with a feed rate the manipulated variable (y(t)) that defines the coolant. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Feuchtegrad (FO) des zerkleinerten Gutes gemessen und auf einen vorgegebenen Sollfeuchtegrad bzw. einen Sollfeuchtebereich des zerkleinerten Gutes mit einer die Einbringrate (VS) des Kühlmittels festlegenden Stellgröße geregelt wird.
Method according to one of claims 8 to 11,
characterized in that a degree of moisture (FO) of the comminuted material is measured and regulated to a predetermined target degree of moisture or a target moisture range of the comminuted material with a manipulated variable that defines the introduction rate (VS) of the coolant.
Verfahren nach den Ansprüchen 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung als Regelgrößen zumindest die Temperatur (TO) und den Feuchtegrad (FO) des zerkleinerten Gutes umfasst und als Mehrgrößenregelung ausgelegt wird, und der jeweilige Sollwert bzw. Sollwertbereich des zerkleinerten Gutes mit einer die Einbringrate des Kühlmittels festlegenden Stellgröße geregelt werden.Method according to Claims 12, characterized in that the control comprises at least the temperature (TO) and the degree of moisture (FO) of the comminuted material as control variables and is designed as a multi-variable control, and the respective target value or target value range of the comminuted material with a feed rate of the coolant. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einbringrate (VS) des wasserbasierten Kühlmittels als Stellgröße (y(t)) der Regelung mittels einer Kühlmittel-Ventileinrichtung (42) eingestellt wird, wobei vorzugsweise ein während der Kühlung des zerkleinernden Gutes sich entwickelnder Wasserdampf zumindest teilweise abgesaugt wird.
Method according to one of claims 8 to 13,
characterized in that the introduction rate (VS) of the water-based coolant as a manipulated variable (y(t)) of the regulation by means of a coolant valve device (42) is set, with steam developing during the cooling of the material to be comminuted preferably being at least partially sucked off.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtegrad (FO) des zu zerkleinernden Gutes gemessen und in Abhängigkeit dessen als weitere Regelgröße die Einbringrate (VS) geregelt wird.
Method according to one of claims 8 to 14,
characterized in that the degree of moisture (FO) of the material to be shredded is measured and, depending on this, the feeding rate (VS) is regulated as a further controlled variable.
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